Physiological and antioxidant responses of cape gooseberry (Physalis peruviana L.) seedlings to phosphorus deficiency

Respuestas fisiológicas y antioxidantes en plántulas de uchuva (Physalis peruviana L.) a la deficiencia de fósforo

The main objective of present study was to understand the physiological effects of phosphorus (P) deficiency and the antioxidant response in cape gooseberry (Physalis peruviana L.) seedlings. Seedlings were grown in soil with five P levels: 0 (P0), 6 (P6), 12 (P12), 25 (P25) and 50 (P50) mg of P2O5 kg-1. The plant growth, gas exchange, chlorophyll content, membrane integrity and the antioxidant response in cape gooseberry were evaluated. In the P0, P6, P12 treatments, the seedlings showed a reduction in total biomass, the number of leaves, leaf area, root length density, shoot/root ratio, photosynthesis, transpiration, stomatal conductance, and chlorophyll content, as well as an increase in the electrolyte leakage, the proline content and the activity of catalase and peroxidase compared with the P50 treatment. The P25 treatment was not different compared to P50 in terms of photosynthesis, chlorophyll content and total biomass after 30 d of treatment, the number of leaves and root length density at 90 d of treatment, and in electrolyte leakage and peroxidase activity at 60 and 90 d of treatment. Doses below 25 mg of P2O5 kg-1 cause P deficiency in cape gooseberry seedlings, inducing antioxidant and protection response mechanisms to cope with stress.

El presente estudio tuvo como objetivo comprender los efectos fisiológicos de la deficiencia de fósforo (P) y la respuesta antioxidante de las plántulas de uchuva (Physalis peruviana L.). Las plántulas se cultivaron en suelo con 5 niveles de P: 0 (P0), 6 (P6), 12 (P12), 25 (P25) y 50 (P50) mg de P2O5 kg-1. Se evaluaron el crecimiento, el intercambio gaseoso, el contenido de clorofila, la integridad de la membrana y la respuesta antioxidante en las plántulas de uchuva. En los tratamientos P0, P6, P12, las plántulas mostraron una reducción en la biomasa total, el número de hojas, el área foliar, la densidad de la longitud de las raíces, la relación entre las raíces y la parte aérea, la fotosíntesis, la transpiración, la conductancia estomática y el contenido de clorofila, así como un incremento en la pérdida de electrolitos, el contenido de prolina y la actividad de la catalasa y la peroxidasa en comparación con el tratamiento con P50. El tratamiento con P25 no fue diferente con respecto a P50 en términos de fotosíntesis, contenido de clorofila y biomasa total después de 30 días de tratamiento, y en cuanto al número de hojas y la densidad de longitud de raíces a los 90 días de tratamiento y en la pérdida de electrolitos y actividad peroxidasa a 60 y 90 días de tratamiento. Dosis menores de 25 mg de P2O5 kg-1 causan deficiencia de P en las plántulas de la uchuva, induciendo la producción de antioxidantes y mecanismos de respuesta de protección para atenuar los efectos del estrés.