Phenomic networks reveal largely independent root and shoot adjustment in waterlogged plants of Lotus japonicus

Authors
Striker, Gustavo Gabriel; Casas, Cecilia; Manzur, Milena Elisa; Ploschuk, Rocio Antonella; Casal, Jorge Jose
Publication Year
2014
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Waterlogging imposes severe stress to the plant, and the interplay between root and aerial organs in the adjustment to this stress is poorly understood. A set of recombinant inbred lines (RILs) of Lotus japonicus (Gifu B-129 × Miyakojima MG-20) was subjected to control and waterlogging conditions for 21 d, and 12 traits related to leaf physiological functioning, root aerenchyma formation, shoot and root morphology, and dry mass accumulation were assessed to generate phenomic networks. The phenomic network became more complex under waterlogging as a result of the incorporation of root aerenchyma and dark-adapted Fv/Fm. Significant waterlogging-induced variation was found for stomatal conductance, dark-adapted Fv/Fm and aerenchyma. The RILs with stronger induction of aerenchyma in response to waterlogging tended to show reduced negative impact of this stress on root growth but suffered average impact on shoot growth. The RILs that retained higher stomatal conductance under waterlogging tended to retain higher dark-adapted Fv/Fm and shoot growth under waterlogging conditions but showed average impact on root traits. We propose a model where, although the stress experienced by the roots during waterlogging is transmitted to the shoot, shoots and roots deal with waterlogging in a less interdependent manner than often assumed.
Fil: Striker, Gustavo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomia. Departamento de Biologia Aplicada y Alimentos. Catedra de Fisiologia Vegetal; Argentina
Fil: Casas, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomia. Departamento de Recursos Naturales y Ambiente. Catedra de Edafologia; Argentina
Fil: Manzur, Milena Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomia. Departamento de Biologia Aplicada y Alimentos. Catedra de Fisiologia Vegetal; Argentina
Fil: Ploschuk, Rocio Antonella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomia. Departamento de Biologia Aplicada y Alimentos. Catedra de Fisiologia Vegetal; Argentina
Fil: Casal, Jorge Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomia. Departamento de Biologia Aplicada y Alimentos. Catedra de Fisiologia Vegetal; Argentina
Subject
INDUCIBLE RESPONSES
LEGUMES
PHENOTYPIC VARIATION
QTL
RECOMBINANT INBRED LINES
WATERLOGGING
Agronomía, reproducción y protección de plantas
Agricultura, Silvicultura y Pesca
CIENCIAS AGRÍCOLAS
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License
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Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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