Repositorio
Institucional

Delgado, Mabel

Valle, Susana

Reyes-Diaz, Marjorie

Barra, Patricio J.

Zuniga-Feest, Alejandra

Nutrient Use Efficiency of Southern South America Proteaceae Species. Are there General Patterns in the Proteaceae Family?

FRONTIERS MEDIA SA

FRONTIERS IN PLANT SCIENCE

en

Plants from the Proteaceae family can thrive in old, impoverished soil with extremely low phosphorus (P) content, such as those typically found in South Western Australia (SWA) and South Africa. The South Western (SW) Australian Proteaceae species have developed strategies to deal with P scarcity, such as the high capacity to re-mobilize P from senescent to young leaves and the efficient use of P for carbon fixation. In Southern South America, six Proteaceae species grow in younger soils than those of SWA, with a wide variety of climatic and edaphic conditions. However, strategies in the nutrient use efficiency of Southern South (SS) American Proteaceae species growing in their natural ecosystems remain widely unknown. The aim of this study was to evaluate nutrient resorption efficiency and the photosynthetic nutrients use efficiency by SS American Proteaceae species, naturally growing in different sites along a very extensive latitudinal gradient. Mature and senescent leaves of the six SS American Proteaceae species (Embothrium coccineum, Gevuina avellana, Orites myrtoidea Lomatia hirsuta, L. ferruginea, and L. dentata), as well as, soil samples were collected in nine sites from southern Chile and were subjected to chemical analyses. Nutrient resorption (P and nitrogen) efficiency in leaves was estimated in all species inhabiting the nine sites evaluated, whereas, the photosynthetic P use efficiency (PPUE) and photosynthetic nitrogen (N) use efficiency (PNUE) per leaf unit were determined in two sites with contrasting nutrient availability. Our study exhibit for the first time a data set related to nutrient use efficiency in the leaves of the six SS American Proteaceae, revealing that for all species and sites, P and N resorption efficiencies were on average 47.7 and 50.6%, respectively. No correlation was found between leaf nutrient (P and N) resorption efficiency and soil attributes. Further, different responses in PPUE and PNUE were found among species and, contrary to our expectations, a higher nutrient use efficiency in the nutrient poorest soil was not found. We conclude that SS American Proteaceae species did not show a general pattern in the nutrient use efficiency among them neither with others Proteaceae species reported in the literature.

Las plantas de la familia Proteaceae pueden prosperar en suelos viejos y empobrecidos con un contenido extremadamente bajo de fósforo (P), como los que se encuentran típicamente en el suroeste de Australia (SWA) y Sudáfrica. Las especies de Proteaceae del suroeste de Australia (SO) han desarrollado estrategias para lidiar con la escasez de P, como la alta capacidad para removilizar P de hojas senescentes a jóvenes y el uso eficiente de P para la fijación de carbono. En el sur de Sudamérica, seis especies de Proteaceae crecen en suelos más jóvenes que los del suroeste de Australia, con una amplia variedad de condiciones climáticas y edáficas. Sin embargo, las estrategias en la eficiencia del uso de nutrientes de las especies de Proteaceae del sur de América del Sur (SS) que crecen en sus ecosistemas naturales siguen siendo ampliamente desconocidas. El objetivo de este estudio fue evaluar la eficiencia de reabsorción de nutrientes y la eficiencia del uso fotosintético de nutrientes por especies de Proteaceae del sur de América del Sur, que crecen naturalmente en diferentes sitios a lo largo de un gradiente latitudinal muy extenso. Hojas maduras y senescentes de seis especies de Proteaceae americanas SS (Embothrium coccineum, Gevuina avellana, Orites myrtoidea Lomatia hirsuta, L. ferruginea y L. dentata), así como muestras de suelo, fueron colectadas en nueve sitios del sur de Chile y fueron sometidas a análisis químicos. La eficiencia de reabsorción de nutrientes (P y nitrógeno) en hojas fue estimada en todas las especies que habitan los nueve sitios evaluados, mientras que la eficiencia de uso fotosintético de P (PPUE) y la eficiencia de uso fotosintético de nitrógeno (N) (PNUE) por unidad foliar fueron determinadas en dos sitios con disponibilidad contrastante de nutrientes. Nuestro estudio exhibe por primera vez un conjunto de datos relacionados con la eficiencia de uso de nutrientes en las hojas de seis Proteaceae americanas SS, revelando que para todas las especies y sitios, las eficiencias de reabsorción de P y N fueron en promedio 47.7 y 50.6%, respectivamente. No se encontró correlación entre la eficiencia de reabsorción de nutrientes foliares (P y N) y los atributos del suelo. Además, se observaron diferentes respuestas en PPUE y PNUE entre especies y, contrariamente a nuestras expectativas, no se observó una mayor eficiencia en el uso de nutrientes en el suelo más pobre en nutrientes. Concluimos que las especies de Proteaceae de la familia SS americanas no mostraron un patrón general en la eficiencia en el uso de nutrientes entre ellas ni con otras especies de Proteaceae reportadas en la literatura.

Artículo original

Este estudio fue financiado por la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (CONICYT) del gobierno de Chile a través del proyecto postdoctoral FONDECYT No 3150187 (MD) y No 3170629 (PB), el proyecto de iniciación FONDECYT No 11170368 (MD) y el proyecto FONDECYT Regular No 1130440 y 1180699. (AZ-F)

This study was financed by the Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica (CONICYT) of Chilean government through FONDECYT Postdoctoral project No 3150187 (MD) and No 3170629 (PB), FONDECYT initiation project No 11170368 (MD), and FONDECYT Regular project No 1130440 and 1180699 (AZ-F)

10.3389/fpls.2018.00883

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phosphorus and nitrogen use efficiency

photosynthesis rate

specific leaf area

cluster roots

chilean soils

eficiencia en el uso de fósforo y nitrógeno

tasa de fotosíntesis

área foliar específica

raíces de racimo

suelos chilenos

Plant Sciences

phosphorus and nitrogen use efficiency

photosynthesis rate

specific leaf area

cluster roots

chilean soils

eficiencia en el uso de fósforo y nitrógeno

tasa de fotosíntesis

área foliar específica

raíces de racimo

suelos chilenos

Ecología

Botánica

Ciencias del suelo

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WOS:000436441900002

Nutrient Use Efficiency of Southern South America Proteaceae Species. Are there General Patterns in the Proteaceae Family?

Artículo original

FRONTIERS MEDIA SA

FRONTIERS IN PLANT SCIENCE

Ciencias de las plantas

1664-462X

en

ANID FONDECYT 3150187

ANID FONDECYT 3170629

ANID FONDECYT 1130440

ANID FONDECYT 1180699

This study was financed by the Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica (CONICYT) of Chilean government through FONDECYT Postdoctoral project No 3150187 (MD) and No 3170629 (PB), FONDECYT initiation project No 11170368 (MD), and FONDECYT Regular project No 1130440 and 1180699 (AZ-F)

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ANID FONDECYT 3150187#ANID FONDECYT 3170629#ANID FONDECYT 1130440#ANID FONDECYT 1180699