Evolution of salt tolerance in Arabidopsis thaliana on siliceous soils does not confer tolerance to saline calcareous soils

La salinidad limita el rendimiento de las cosechas. Anteriormente, observamos la adaptación local de Arabidopsis thaliana a suelos salinos y silíceos (pH ≤ 7) y a suelos no calcáreos. Sin embargo, no se ha localizado ninguna población natural de A. thaliana en suelos salinos alcalinos. Esto sugiere que la tolerancia a la salinidad desarrollada por las plantas en suelos salinos silíceos puede no conferir tolerancia a la salinidad alcalina. Esta hipótesis fue explorada mediante respuestas fisiológicas y moleculares de A. thaliana frente a la salinidad alcalina, que difieren en cuanto a la tolerancia tanto a la salinidad no alcalina como al carbonato. Métodos: Se cultivaron plantas nativas de A. thaliana en suelos salinos silíceos (salinidad elevada, HS), no calcáreos (alcalinidad elevada, HA) o con niveles intermedios de estos factores (salinidad intermedia, MSA) en jardines comunes sobre sustratos salinos silíceos o calcáreos. Los experimentos hidropónicos y de riego confirmaron los fenotipos. Se evaluaron el crecimiento, las concentraciones minerales, el contenido de prolina, el potencial osmótico, la distribución de la variación genética y los niveles de expresión de genes seleccionados implicados en la tolerancia a la salinidad y alcalinidad. Resultados: HS funcionó mejor en suelos salinos y alcalinos e hidropónicos con salinidad (pH 5,9). Sin embargo, HS fue más sensible a las condiciones salinas-alcalinas que HA y MSA. La aptitud bajo condiciones salinas-alcalinas se clasificó según MSA > HA > HS. Bajo condiciones de salinidad alcalina, MSA mantuvo mejor la homeostasis iónica, el equilibrio osmótico y niveles más altos de expresión de genes clave involucrados en tolerancia a salina o alcalina (AHA1, raíz HKT1 y FRO2, y brote NHX1 e IRT1). Conclusión: En A. thaliana, la evolución de la tolerancia a salinidad en suelos salinos no proporciona tolerancia a salinidad alcalina. Las plantas nativas de condiciones intermedias (MSA) tienen más plasticidad para adaptarse a salinidades alcalinas que aquellas adaptadas localmente a estos factores de estrés individuales.