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Influence of parental NaCl Treatment on the Adaptability of the first filial Generation of Chenopodium quinoa (Willd.).

Johannes W. Gößling (2011)

Masterthesis vom 19.12.2011

(Kooperation mit der Universität Kopenhagen, Prof. Ph.D. Sven-erik Jacobsen)

 

Influence of parental NaCl Treatment on the Adaptability of the first filial Generation of Chenopodium quinoa (Willd.).


Auswirkung parental applizierter NaCl-Salinität auf das Anpassungsvermögen der ersten Filialgeneration von Chenopodium quinoa (Willd.).


Abstract

The aim of this study was to assess the influence of NaCl salinity, applied during early inflorescence formation, on the adaptability of the first filial generation of two Chenopodium quinoa (Willd.) cultivars to tolerate saline conditions. The cultivars Titicaca (5206) and Hualhuas were grown in hydroponic culture at 125, 250 and 375 mM NaCl. Several yield parameters, such as the total dry matter, water content and the seed yield were increased in the presence of salinity. An optimal seed yield was observed at 125 mM NaCl and maximal dry matter production was even reached at 250 mM NaCl. Osmotic stress resulted in stomatal closure, but only in cv Hualhuas the water use efficiency of photosynthesis was significantly improved. There was evidence of different mechanisms to cope with light stress (prevention or endurance) within the cultivars. Ion toxicity seems to be prevented. Seeds harvested from salt treated plants were germinated at salinities up to 375 mM NaCl and grown at 250 mM NaCl. Improved germination velocity and enhanced germination rates were observed in adapted seeds and found to correlate with morphometric alterations and total nitrogen and carbohydrate contents under saline conditions. Increased dry matter production of adapted plants was only attributable to osmotic stress. The results suggests the following hypothesizes: i) growth stimulation is caused by NaCl induced fertilization, because of quantitative exchange of ions from the vacuoles, ii) stress priming takes place during grain filling by metabolic control and alteration of seed dormancy, iii) inheritance of tolerance in quinoa is more attributable to osmotic than to ionic stress.