Interaction Between Salt Stress and Angular Leaf Spot (pseudomonas syringae pv lachrymans) in Cucumber

Abstract

Summary We studied the effects of sequentially applied salt stress and Pseudomonas syringae pv lachrymans (Psl) infection in cucumber (Cucumis sativus L.). Infection development, shoot and root growth potential, the concentrations of chlorophyll and proline as well as electrolyte leakage, lipid peroxidation and H2O2 production were determined. Cucumber plants were first exposed to salt stress and irrigated for seven days with 50 or 100 mM NaCl and thereafter inoculated by Psl. Abiotic stress compromised the defence response to pathogen and disease severity was the highest in 100 mM NaCl-treated plants. The reduced performance of salinized plants under biotic stress could be related to salt stressinduced plant growth inhibition with leaf expansion being the most sensitive to salinity, decreased chlorophyll content, increased electrolyte leakage and prolonged H2O2 accumulation in leaves implying perturbations in redox homeostasis. The response of NaCl-treated and control plants to bacterial infection differed in terms of H2O2 generation and lipid peroxidation. This study confirmed that proline is an important component of local and systemic responses to salt stress and infection. The results contribute to our knowledge of the nature of plant response to a combination of abiotic and biotic stresses Streszczenie W pracy badano efekty sekwencyjnego działania stresu solnego i infekcji Pseudomonas syringae pv. lachrymans (Psl) u ogórka (Cucumis sativus). Analizowano rozwój infekcji, wzrost pędu i korzeni, stężenie chlorofilu i proliny oraz wyciek elektrolitów, peroksydację lipidów i generowanie H2O2. Rośliny ogórka poddawano stresowi solnemu, podlewając je przez siedem dni roztworem NaCl o stężeniu 50 mM lub 100 mM, a następnie zakażano zawiesiną bakterii Psl. Stres abiotyczny osłabiał odpowiedź obronną ogórka na infekcję. Największe nasilenie choroby stwierdzono u roślin traktowanych wcześniej 100 mM NaCl. Słabsze funkcjonowanie roślin zasolonych NaCl w warunkach stresu biotycznego mogło być spowodowane negatywnymi skutkami stresu solnego w postaci zahamowania wzrostu, a zwłaszcza rozwoju blaszki liściowej, obniżenia stężenia chlorofilu, zwiększenia wycieku elektrolitów i wydłużonego w czasie gromadzenia H2O2 w liściach, wskazującego na zaburzenia homeostazy redoks. Różnice w odpowiedzi roślin kontrolnych i traktowanych NaCl na infekcję bakteryjną dotyczyły generowania H2O2 i peroksydacji lipidów. Badania potwierdziły, że prolina jest ważnym elementem lokalnej i systemicznej odpowiedzi na stres solny i infekcję. Uzyskane wyniki poszerzają naszą wiedzę na temat odpowiedzi roślin na stres abiotyczny i biotyczny, działające w połączeniu