Linear relationships between shoot magnesium and calcium concentrations among angiosperm species are associated with cell wall chemistry

Resumo

Contexto: Relações lineares são comumente observadas entre as concentrações de magnésio ([Mg]parte aérea) e cálcio ([Ca]parte aérea) na parte aérea entre espécies de angiospermas que crescem no mesmo ambiente.

Escopo e Conclusões: Este artigo argumenta que, em plantas que não exibem acúmulo “de luxo” de Mg ou Ca, (1) relações estequiométricas distintas entre [Mg]parte aérea e [Ca]parte aérea são exibidas por pelo menos três grupos de espécies de angiospermas, a saber, monocotiledôneas commelinídeas, eudicotiledôneas excluindo Caryophyllales, e espécies de Caryophyllales; (2) essas relações são determinadas pela química da parede celular e pelos quocientes de massa de Mg/Ca em suas paredes celulares; (3) diferenças entre espécies em [Mg]parte aérea e [Ca]parte aérea dentro de cada grupo estão associadas a diferenças na capacidade de troca catiônica (CTC) das paredes celulares de diferentes espécies; e (4) Caryophyllales acumulam constitutivamente mais Mg em seus vacúolos do que outras espécies de angiospermas quando cultivadas sem um suprimento de Mg supra-suficiente.

Abstract

Background
Linear relationships are commonly observed between shoot magnesium ([Mg]shoot) and shoot calcium ([Ca]shoot) concentrations among angiosperm species growing in the same environment.
Scope and Conclusions
This article argues that, in plants that do not exhibit ‘luxury’ accumulation of Mg or Ca, (1) distinct stoichiometric relationships between [Mg]shoot and [Ca]shoot are exhibited by at least three groups of angiosperm species, namely commelinid monocots, eudicots excluding Caryophyllales, and Caryophyllales species; (2) these relationships are determined by cell wall chemistry and the Mg/Ca mass quotients in their cell walls; (3) differences between species in [Mg]shoot and [Ca]shoot within each group are associated with differences in the cation exchange capacity (CEC) of the cell walls of different species; and (4) Caryophyllales constitutively accumulate more Mg in their vacuoles than other angiosperm species when grown without a supra-sufficient Mg supply.