Growth and physiological responses of four sugarcane varieties under salt stress condition

Main Article Content

Cattleya Chutteang
Prakaimas Runprapan
Sureeporn Nandee
Sontichai Chanprame

Abstract

Plant responses to salinity stress depend on the level of salinity, stress duration and plant genotype. Therefore the aims of this study were to determine growth and physiological responses of four sugarcane varieties under salt stress. A hydroponic experiment was conducted using split plot in completely randomized design with three levels of salinity; 0, 100, 200 mM NaCl and four sugarcane varieties; wild sugarcane (Saccharum spontaneum), forage-cane (Biotech2 (BT2)), and two cultivated cultivars (Khonkaen3 (KK3) and Suphanburi72 (SP72)). Growth and, phenotypic and physiological parameters including plant height, biomass, leaf gas exchange, chlorophyll fluorescence, total chlorophyll content, leaf water potential and electrolyte leakage were measured during stress and recovery period. Several damages and the most reduction in growth and biomass of four sugarcane varieties were found in 200 mM NaCl with high level of electrolyte leakage and high reduction in total chlorophyll content, quantum yield (Fv/Fm), net photosynthetic rate (Pn) and transpiration efficiency (TE). Saccharum spontaneum and KK3 were less reduction in total dry weight than that of BT2 and SP72 due to well stomata regulation and high performance of TE, Fv/Fm, Pn and leaf water potential, and well recovery under both salt stress conditions.

Article Details

How to Cite
Chutteang, C. ., Runprapan, P. ., Nandee, . S. ., & Chanprame, S. . (2019). Growth and physiological responses of four sugarcane varieties under salt stress condition . Khon Kaen Agriculture Journal, 47(1), 187–198. retrieved from https://li01.tci-thaijo.org/index.php/agkasetkaj/article/view/249798
Section
บทความวิจัย (research article)

References

นวรัตน์ อุดมประเสริฐ. 2558. สรีรวิทยาของพืชภายใต้ สภาวะเครียด. สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย. กรุงเทพฯ.

นิธญา เลณะสวัสดิ, วัฒนชัย ล้นทม, มานิตย์ โฆษิตตระกูล, ปิยะดา ธีระกุลพิศุทธิ์ และวิทยา ตรีโลเกศ. 2559. กิจกรรมของเอนไซม์ต้านออกซิดชันและปริมาณเปอร์ออกไซด์ในใบอ้อยที่ได้รับความเครียดแล้ง. ว.พฤกษศาสตร์ไทย. 8: 65-80.

ประเสริฐ ฉัตรวชิระวงษ์, โฆสิต บุญเอก และกิตติมา รัก โสภา. 2552 การเปรียบเทียบพันธุ์อ้อยอาหารสัตว์. รายงานฉบับสมบูรณ์โครงการวิจัย พัฒนาและวิศวกรรม, สำนักบริหารจัดการคลัสเตอร์, สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีแห่งชาติ.

สมศรี อรุณินท์. 2539. การปรับปรุงดินเค็ม. สมศรี อรุณินท์. หน้า 19-29. ใน: ดินเค็ม. กรมพัฒนาที่ดิน กระทรวงเกษตรและสหกรณ์. กรุงเทพฯ

สำนักงานคณะกรรมการอ้อยและน้ำตาลทราย. 2560. รายงานพื้นที่ปลูกอ้อย ปีการผลิต 2559/60. Available:http://www.ocsb.go.th/upload/journal/fileupload/923-9999.pdf เมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม 2561

Bromham, L. and T.H. Bennett. 2014. Salt tolerance evolves more frequently in C4 grass lineages. J. Evol. Biol. 27: 653–659.

Cha-Um, S., S. Chantawong, C.M. Siriwatana, M. Ashraf, and C. Kirdmanee. 2013. Field screening of sugarcane (Saccharum spp.) mutant and commercial genotypes for salt tolerance. Not. Bot. Horti. Agrobo. 41: 286-293.

Cha-Um, S., S. Chuencharoen, C. Mongkolsiriwatana, M. Ashraf, and C. Kirdmanee. 2012. Screening sugarcane (Saccharum sp.) genotypes for salt tolerance using multivariate cluster analysis. Plant Cell. Tiss. Organ. Cult. 110:23–33.

Cheavegatti-Gianotto, A., H.M.C. Abreu, P. Arruda, J.C.B. Filho, W.L. Burnquist, S. Creste, L. Ciero, J.A. Ferro, A.V.O Figueiria, T.S. Figueiras, M.F. Grossi-de-Sa, F.C. Guzzo, H.P. Hoffmann, M.G.A. Landell, N. Macedo, S. Matsuoka, F.C. Reinach, E. Romano, W.J. Silva, M.C.S. Filho, and E.C. Ulian. 2011. Sugarcane (Saccharum officinarum): A reference study for the regulation of genetically modified cultivars in Brazil. Tropical Plant Biol. 4: 62–89.

Jangpromma, N., S. Thammasirirak, P. Jaisil, and P. Songsri. 2012. Effects of drought and recovery from drought stress on above ground and root growth, and water use efficiency in sugarcane (Saccharum officinarum L.). Aust. J. Crop. Sci. 6:1298-1304.

Moran, R. 1982. Formulae for determination of chlorophyllous pigments extracted with N,Ndimetylformamide. Plant Physiol. 69:1376-1381.

Murad, A.M., H.B.C Molinari, B.S. Magalhaes, A.C. Franco, F.S.C. Takahashi, N.G. de OliveiraJunior, O.L. Franco, and B.F. Quirino. 2014. Physiological and proteomic analyses of Saccharum spp. grown under salt stress. PLOS ONE. 4: 1-12.

Silva, J.A.G., P.M.A. Costa, T.G. Marconi, E.J.S. Barreto, N.S. Gracia, J.W. Park, and N.C. Glynn. 2018. Agronomic and molecular characterization of wild germplasm Saccharum spontaneum for sugarcane and energycane breeding purposes. Sci. Agric. 75:329-338

Wiedenfied, B. 2008. Effects of irrigation water salinity and electrostatic water treatment for sugarcane production. Agric. Water Manage. 95: 85-88.

Zhu, J.K. 2007. Plant salt stress. P1-3. In: Encyclopedia of life sciences. John Wiley and Sons Ltd., USA.