Chloride: from nutrient to toxicant

Resumo

Em solos salinizados nos quais o cloreto (Cl⁻) é o ânion salino dominante, o crescimento de plantas que toleram apenas baixas concentrações de sal (glicófitas) é perturbado pela toxicidade do Cl⁻. Descolorações cloróticas precedem lesões necróticas, causando reduções na produtividade. Pouco se sabe sobre os efeitos da toxicidade do Cl⁻ nessas disfunções. Há uma falta de compreensão sobre: (i) os mecanismos moleculares e fisiológicos que levam aos danos induzidos pelo Cl⁻ e (ii) os aspectos adaptativos da tolerância induzida à salinidade por Cl⁻. Aqui, são propostas explicações mecanísticas para as respostas ao estresse induzido por Cl⁻ e são revisadas novas ideias e estratégias pelas quais as plantas glicófitas evitam o acúmulo excessivo de Cl⁻. Novos experimentos são sugeridos para testar as hipóteses propostas. A salinidade por Cl⁻ compromete a segurança alimentar global e, portanto, precisamos urgentemente de mais pesquisas sobre as causas e consequências da salinidade por Cl⁻.

Abstract

In salinized soils in which chloride (Cl⁻) is the dominant salt anion, growth of plants that tolerate only low concentrations of salt (glycophytes) is disturbed by Cl⁻ toxicity. Chlorotic discolorations precede necrotic lesions, causing yield reductions. Little is known about the effects of Cl⁻ toxicity on these dysfunctions. A lack of understanding exists regarding (i) the molecular and physiological mechanisms that lead to Cl⁻-induced damage and (ii) the adaptive aspects of induced tolerance to Cl⁻ salinity. Here, mechanistic explanations for the Cl⁻-induced stress responses are proposed and novel ideas and strategies by which glycophytic plants avoid the excessive accumulation of Cl⁻ are reviewed. New experiments are suggested to test the proposed hypotheses. Cl⁻ salinity constrains global food security and thus we urgently need more research into the causes and consequences of Cl⁻ salinity.