UNRAVELING PHYSIOLOGICAL TRAITS OF Jatropha curcas, A BIODIESEL PLANT, TO OVERCOME SALINITY CONDITIONS

Inglés. ABSTRACT Dry land systems spread all over the world and comprise 41.3% of the terrestrial area, which host 34.7% of the global population, so it is convenient to propose crops able to grow there. Jatropha curcas is a plant adapted to arid and semiarid regions as well as sub-humid conditions, being a potential source of biodiesel. The challenge is to understand the physiology of J. curcas, which enables it to live under saline and drought conditions. The seeds of J. curcas used came from Ciego de Ávila Province, Cuba. Seven-day-old seedlings were cultivated in 1.5 L pots with half strength Hoagland solution for 42 days under semi-controlled conditions. NaCl added to solutions in pots provided 75 or 150 mM treatments for 240 h before measurements. Leaf growth, net photosynthesis and stomatal pore area were affected by 150 mM NaCl. Non-photochemical quenching of leaves was only changed by 150 mM NaCl after 24 h; the electron transport rate had a tendency to decrease in leaves under saline conditions. The gene expression pattern changed for SOS1 and HKT1 according to the NaCl used in the medium, indicating active mechanism to deal with Na+ in the cell. In general, Cuban J. curcas plants were able to grow and perform photosynthesis under 75 mM NaCl, which represents 7 dS m-1, a condition that restricts growth for many plant species.

Portugués. RESUMO Os sistemas de terras secas se espalham por todo o mundo e compreendem 41,3% da área terrestre, que hospeda 34,7% da população global; é conveniente propor culturas capazes de crescer nessas áreas. Jatropha curcas é uma planta adaptada às regiões áridas e semiáridas, bem como às condições sub-úmidas; é uma fonte potencial de biodiesel. O desafio é entender a fisiologia da J. curcas que lhe permite viver em condições salinas e secas. As sementes de J. curcas utilizadas são provenientes da província de Ciego de Ávila, Cuba. Plântulas de sete dias em vasos de 1,5 L com solução Hoagland de meia força foram cultivadas durante 42 dias em condições semi-controladas. O NaCl adicionado às soluções em vasos forneceu tratamentos de 75 ou 150 mM por 240 h antes das avaliações. O crescimento foliar, a fotossíntese líquida e a área de poros estomáticos foram afetados pelo NaCl 150 mM. O quenching não fotoquímico das folhas foi alterado apenas por NaCl 150 mM após 24 h; a taxa de transporte de elétrons teve uma tendência a diminuir nas folhas em condições salinas. O padrão de expressão gênica mudou para SOS1 e HKT1 de acordo com o NaCl usado no meio, indicando mecanismo ativo para lidar com Na+ na célula. Em geral, as plantas de J. curcas de Cuba conseguiram crescer e realizar fotossíntese sob NaCl 75 mM, o que representa 7 dS m-1, uma condição que restringe o crescimento para muitas espécies de plantas.