The impact of phosphorus on interactions of the hemiparasitic angiosperm Rhinanthus minor and its host Lolium perenne

Resumo

Os efeitos do fornecimento de fósforo sobre o resultado das interações entre a angiosperma hemiparasita Rhinanthus minor L. e sua espécie hospedeira Lolium perenne L. foram investigados em um experimento em em casa de vegetação. As plantas hospedeiras foram cultivadas em vasos de 3 litros na presença e ausência de R. minor em concentrações de fósforo limitantes (0,13 mm P) e ideais (0,65 mm P) para o crescimento da espécie hospedeira. O fósforo foi fornecido em intervalos de dois dias na forma de uma solução à base de nitrato Long Ashton de meia força, com as concentrações de fósforo ajustadas de acordo. O parasitismo por R. minor suprimiu significativamente o crescimento do hospedeiro, com perdas finais de biomassa que variaram entre 32% e 44%. O fornecimento de fósforo teve um impacto marcante no resultado da interação hospedeiro-parasita. Ao final do período de crescimento, a biomassa do parasita a 0,65 mm de P foi 90% menor do que a obtida a 0,13 mm de P. Em contrapartida, a biomassa do hospedeiro a 0,65 mm de P foi 74% maior do que a obtida a 0,13 mm de P, indicando que o impacto negativo do parasitismo sobre a espécie hospedeira foi reduzido quando o suprimento de fósforo foi aumentado. Os efeitos do fósforo na associação hospedeiro-parasita parecem ser mediados por mudanças nas características morfológicas das raízes do hospedeiro e na força relativa do sumidouro do hospedeiro e do parasita.

Abstract

The effects of phosphorus supply on the outcome of interactions between the hemiparasitic angiosperm Rhinanthus minor L. with its host species Lolium perenne L. were investigated in a glasshouse experiment. Host plants were grown in 3-l pots in the presence and absence of R. minor at limiting (0.13 mm P) and optimal (0.65 mm P) concentrations of phosphorus for the growth of the host species. Phosphorus was supplied at 2-day intervals in the form of half-strength Long Ashton nitrate-based solution with phosphorus concentrations adjusted accordingly. Parasitism by R. minor significantly suppressed host growth, with final biomass losses ranging between 32% and 44%. Phosphorus supply had a marked impact on the outcome of the host-parasite interaction. By the end of the growing period, parasite biomass at 0.65 mm P was 90% lower than that achieved at 0.13 mm P. In contrast, host biomass at 0.65 mm P was 74% higher than achieved at 0.13 mm P, indicting that the negative impact of parasitism on the host species was reduced when phosphorus supply was increased. The effects of phosphorus on the host-parasite association appeared to be mediated by changes in both the morphological characteristics of the host roots and the relative sink strengths of the host and parasite.