Dažādu jūras piekrastes biotopu jūrmalas ceļtekas (Plantago maritima) augu reakcija uz atšķirīgu sāļuma režīmu

Abstract

Pētījuma mērķis bija kontrolētos apstākļos salīdzināt, kā nātrija hlorīda (turpmāk NaCl)dažādas koncentrācijas ietekmē jūrmalas ceļtekas (Plantago maritima) augšanu un attīstību. P. maritima sēklas tika iegūtas no biotopiem ar atšķirīgiem augšanas apstākļiem, un augi tika audzēti vairākos variantos automatizētas siltumnīcas apstākļos. Katrs augu variants tika apstrādāts ar nepieciešamo NaCl šķīdumu vai ūdeni. Eksperimenta beigās augu sadalīja morfoloģiski atsevišķās daļās, noteica to svaigo un sauso masu, kā arī mērīja Na+ un K+ jonu koncentrāciju. Rezultāti liecina, ka augu reakcija uz sāls stresu būtiski atšķiras atkarībā no to izcelsmes biotopa. Augi no mitriem, mēreni sāļiem biotopiem (PM2 un PM3 grupas) uzrādīja lielāku izturību pret mērenu sāļuma palielinājumu, saglabājot augstāku sauso masu, sakņu biomasu un lapu skaitu, kā arī demonstrējot spēcīgākas Na⁺ uzkrāšanas spējas lapās. Savukārt augi no akmeņainas piekrastes (PM5 grupas augi) bija visjutīgākie pret sāļuma ietekmi, uzrādot būtisku augšanas samazināšanos jau 100 mmol L⁻¹ NaCl. Lapu fizioloģiskie rādītāji, tostarp hlorofila saturs un fluorescences parametrs Fv/Fm, saglabājās relatīvi stabili visās grupās, norādot uz labu fotosintēzes pielāgojamību. Tomēr augstākās sāls koncentrācijās tika konstatēts neliels Fv/Fm samazinājums PM4 un PM5 grupās. Nātrija jonu uzkrāšanās bija visintensīvākā PM3 grupas augos, savukārt K⁺ saturs saglabājās visaugstākais PM2 grupā, kas norāda uz iespējamu osmotiskā līdzsvara saglabāšanas mehānisma atšķirību starp genotipiem. Kopumā pētījums apliecina P. maritima spēju pielāgoties dažādiem sāļuma režīmiem, tomēr arī uzsver nozīmīgas atšķirības starp dažādu biotopu populācijām. Tas norāda uz vietējās adaptācijas lomu un šo populāciju potenciālu ekofizioloģisko pētījumu un selekcijas mērķiem.

The aim of the study was to compare, under controlled conditions, the effect of NaCl concentration on the growth and development of Plantago maritima, seeds of which were collected from different habitats under various conditions. P. maritima plants were cultivated under automated greenhouse conditions. Each plant group was treated with the required sodium chloride solution or water. At the end of the experiment, the plants were morphologically separated into individual parts, both fresh and dry weights were determined, and the Na+ and K+ ion concentrations were measured. The results show that the response of plants to salt stress varied significantly depending on their habitat of origin. Plants of PM2 and PM3 groups (from moist, moderately saline habitats) showed a higher tolerance to moderate salinity increases, maintaining higher dry mass, root biomass and leaf number, and showed a stronger Na⁺ accumulation capacity in leaves. In contrast, PM5 plants (from rocky coasts) were the most sensitive to salinity effects, showing a significant reduction in growth already at 100 mmol L–¹ NaCl. Leaf physiological parameters, including chlorophyll content and fluorescence parameter Fv/Fm, remained relatively stable in all groups, indicating good photosynthetic adaptability. However, at higher salt concentrations, a slight decrease in Fv/Fm was observed in the PM4 and PM5 groups. Sodium ion accumulation was most intense in PM3 plants, while K⁺ content remained highest in the PM2 group, indicating possible differences in the mechanisms maintaining osmotic balance between genotypes. Overall, the study confirms the adaptability of P. maritima to different salinity regimes, but also highlights important differences between populations from different habitats. This points to the role of local adaptation and the potential of these populations for ecophysiological research and breeding purposes.