Short-term responses of growth and leaf physiology of the sclerophyllous Cryptocarya alba (Molina) seed sources to water restriction

There are concerns about the vulnerability of some dominant sclerophyllous species in Mediterranean zones to water restriction, especially at outplanting, and much of the efforts for active restoration are on identifying proper seed sources. This study aimed to determine the short-term responses of growth, biomass partitioning, and leaf-physiological traits of Cryptocarya alba provenances to water restriction in nursery conditions. Three seed sources from xeric sites (northern distribution) and one from a more mesic site (southern distribution) were subjected to water restriction for three months and then evaluated in increments in root collar diameter and height, biomass components (leaves, shoots, roots), gas-exchange and fluorescence parameters, and carbon (Δ13) and oxygen (δ18O) isotopic ratios. Water restriction decreased growth and leaf biomass as a short-term response, but this effect was not expressed in stem and root biomass. Similarly, water restriction decreased the photosynthetic rate (Asat), stomatal conductance (gs), and maximum efficiency of PSII. Moreover, water restriction also increased the intrinsic water use efficiency (WUEint), but it had no effect on Δ13 or δ18O. Seed sources did not differ in any traits except in stem and total biomass. The results did not confirm a better performance of seed sources from xeric than mesic origin sites to water restriction.

Existe preocupación por la vulnerabilidad de algunas especies esclerófilas dominantes en zonas mediterráneas a la restricción hídrica, especialmente durante la plantación, y gran parte de los esfuerzos para la restauración activa se centran en la identificación de fuentes adecuadas de semillas. Este estudio tuvo como objetivo determinar las respuestas a corto plazo del crecimiento, la distribución de la biomasa y las características fisiológicas foliares de procedencias de Cryptocarya alba a la restricción hídrica en condiciones de vivero. Tres fuentes de semillas de sitios xéricos (distribución norte) y una de un sitio más mésico (distribución sur) se sometieron a restricción hídrica durante tres meses y luego se evaluaron en incrementos en el diámetro y la altura del cuello radicular, los componentes de la biomasa (hojas, brotes, raíces), los parámetros de intercambio gaseoso y fluorescencia, y las proporciones isotópicas de carbono (Δ13) y oxígeno (δ18O). La restricción hídrica redujo el crecimiento y la biomasa foliar como respuesta a corto plazo, pero este efecto no se expresó en la biomasa del tallo y la raíz. De manera similar, la restricción hídrica disminuyó la tasa fotosintética (Asat), la conductancia estomática (gs) y la eficiencia máxima del PSII. Además, la restricción hídrica también aumentó la eficiencia intrínseca del uso del agua (WUEint), pero no tuvo efecto sobre Δ13 ni δ18O. Las fuentes de semilla no difirieron en ninguna característica, excepto en la biomasa del tallo y la biomasa total. Los resultados no confirmaron un mejor rendimiento de las fuentes de semilla de sitios de origen xérico que de sitios de origen mésico ante la restricción hídrica.

Keywords: Water restriction; morphophysiological responses; provenances; sclerophyllous species

Palabras claves: Restricción hídrica; respuestas morfofisiológicas; procedencias; especies esclerófilas

by

Eduardo Martínez-Herrera¹, Paula González-Vela¹, Iván Grez¹, Suraj Vaswani¹, Marco Yáñez², Sergio Espinoza³, Betsabé Abarca¹, Ángela Faúndez¹, Iván Quiroz⁴, Marco Garrido^5,6 and Carlos Magni¹