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Jul 31, 2023

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Scientific Reports volume 13, numero articolo: 7378 (2023) Cita questo articolo 923 accessi 2 citazioni Dettagli metriche Una correzione dell'autore a questo articolo è stata pubblicata il 17 maggio 2023 Questo articolo ha

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 7378 (2023) Citare questo articolo

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Una correzione dell'autore a questo articolo è stata pubblicata il 17 maggio 2023

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Lo stress da salinità è il secondo fattore abiotico più devastante che limita la crescita e la resa delle piante. I cambiamenti climatici hanno aumentato significativamente i livelli di salinità del suolo. Oltre a migliorare le risposte fisiologiche in condizioni di stress, i jasmonati modulano le relazioni micorriza-pianta. Il presente studio mirava a valutare gli effetti del metil jasmonato (MeJ) e del Funneliformis mosseae (micorriza arbuscolare (AM) sulla morfologia e sul miglioramento dei meccanismi antiossidanti in Crocus sativus L. sotto stress salino. Dopo l'inoculazione con AM, cormi di C. sativus pretrattati con MeJ sono stati coltivati ​​in condizioni di stress salino basso, moderato e grave. Livelli intensi di salinità hanno danneggiato il cormo, la radice, il peso secco totale delle foglie e l'area. Salinità fino a 50 mM hanno aumentato il contenuto di prolina e l'attività della polifenolo ossidasi (PPO), ma MeJ è aumentato questa tendenza nella prolina. In generale, MeJ ha aumentato gli antociani, gli zuccheri solubili totali e il PPO. L'attività totale della clorofilla e della superossido dismutasi (SOD) è aumentata in base alla salinità. Le attività massime di catalasi e SOD in + MeJ + AM erano 50 e 125 mM, rispettivamente, e la clorofilla totale massima nel trattamento –MeJ + AM era di 75 mM. Sebbene 20 e 50 mM abbiano aumentato la crescita delle piante, l'uso di micorriza e jasmonato ha migliorato questa tendenza. Inoltre, questi trattamenti hanno ridotto il danno dello stress salino da 75 e 100 mM. L'uso di MeJ e AM può migliorare la crescita dello zafferano in vari intervalli di livelli di stress salino; tuttavia, a livelli gravi come 120 mM, gli effetti di questo fitormone e di F. mosseae sullo zafferano potrebbero essere negativi.

Il Crocus sativus L., comunemente noto come zafferano, è una pianta medicinale e aromatica economicamente vitale conosciuta come il Condimento d'Oro. È la spezia più costosa al mondo derivata dai suoi stimmi secchi. I componenti principali dello stigma del Crocus sativus sono le saponine, la crocina, la crocetina e il safranale. Lo zafferano ha numerosi usi medicinali e nutrizionali. Lo zafferano migliora la capacità antiossidante, agisce come uno scavenger di radicali liberi e modula i mediatori infiammatori e le risposte immunitarie1,2,3.

Le stime hanno mostrato che 830 milioni di ettari di terreno in tutto il mondo sono sottoposti a stress salino e aumentano ogni anno4,5,6. Può rappresentare una minaccia per i prodotti agricoli in tutto il mondo7,8,9. Sebbene vi siano poche ricerche sugli effetti dello stress salino sullo zafferano (Crocus sativus L.), i suoi effetti avversi sono stati in parte osservati su di esso3. Tuttavia, è molto sentita la carenza di rapporti sull’impatto dello stress salino sulle risposte morfofisiologiche di questa preziosa pianta medicinale. C. sativus è una delle poche colture della famiglia delle Iridaceae. Gli stimmi rossi essiccati di quella sono conosciuti come la spezia più costosa al mondo; quindi, è stato chiamato oro rosso. Inoltre questa pianta ha una morfologia particolare con diversi organi sotterranei e una particolare tipologia di foglie. In effetti, lo zafferano può produrre altri sottoprodotti oltre ai raccolti originali, come stami, stili e cormi, che sono preziosi in alcuni settori. Pertanto, gli organi morfologici delle piante hanno comportato entrate supplementari e un aumento della redditività nelle coltivazioni di zafferano4,10. A causa del suo potenziale di colorazione, aroma e profumo correlato ai metaboliti primari (crocina, picrocrocina e safranale), questa spezia è ampiamente utilizzata negli alimenti e nelle bevande alcoliche11. Oltre al suo utilizzo nell'industria alimentare, ha proprietà mediche come antidepressivi, antitumorali, antinfiammatori e antiossidanti12.

La salinità limita la crescita delle piante creando potenziale osmotico nell’ambiente radicale (siccità fisiologica), disturbando l’emostasi dei nutrienti, tossicità ionica e producendo specie reattive dell’ossigeno (ROS). Allo stesso tempo, la distruzione delle strutture della membrana cellulare, il disturbo del sistema di fotosintesi e persino la morte cellulare sono le conseguenze negative dell’aumento dei ROS in condizioni di salinità2. Per combattere lo stress da salinità, le piante subiscono cambiamenti biochimici, fisiologici e molecolari13. Ad esempio, l’aumento degli osmoliti (come gli zuccheri solubili e la prolina) avviene per regolare lo stato osmotico, l’equilibrio ionico e l’omeostasi minerale nelle piante14. Inoltre, l’aumento dell’attività degli antiossidanti enzimatici e non enzimatici riduce il danno correlato ai ROS nello stress da salinità15. In generale, il controllo di questi processi fisiologici e biochimici si basa sulla stimolazione dell'espressione di geni nei quali i fitormoni svolgono un ruolo essenziale16.