Nitrogen nutrition and xylem sap composition in Zea mays: effect of urea, ammonium and nitrate on ionomic and metabolic profiles

木质部 蒸腾作用 生物 营养物 尿素 光合作用 植物营养 氮气 农学 植物 硝酸盐 韧皮部 蒸腾流 作文(语言) 生物化学 化学 生态学 有机化学 语言学 哲学
作者
Sara Buoso,Arianna Lodovici,Nicole Salvatori,Nicola Tomasi,Mustapha Arkoun,Anne Maillard,Fabio Marroni,Giorgio Alberti,Alessandro Peressotti,Roberto Pinton,Laura Zanin
出处
期刊:Plant Science [Elsevier]
卷期号:336: 111825-111825 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.plantsci.2023.111825
摘要

In plants the communication between organs is mainly carried out via the xylem and phloem. The concentration and the molecular species of some phytohormones, assimilates and inorganic ions that are translocated in the xylem vessel play a key role in the systemic nutritional signaling in plants. In this work the composition of the xylem sap of maize was investigated at the metabolic and ionomic level depending on the N form available in the nutrient solution. Plants were grown up to 7 days in hydroponic system under N-free nutrient solution or nutrient solution containing N in form of nitrate, urea, ammonium or a combination of urea and ammonium. For the first time this work provides evidence that the ureic nutrition reduced the water translocation in maize plants more than mineral N forms. This result correlates with those obtained from the analyses of photosynthetic parameters (stomatal conductance and transpiration rate) suggesting a parsimonious use of water by maize plants under urea nutrition. A peculiar composition in amino acids and phytohormones (i.e. S, Gln, Pro, ABA) of the xylem sap under urea nutrition could explain differences in xylem sap exudation in comparison to plants treated with mineral N forms. The knowledge improvement of urea nutrition will allow to further perform good agronomic strategies to improve the resilience of maize crop to water stress.
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