Seeds germination and shoot growth responses of a threatened poaceae (Cenchrus ciliaris L.) to increasing salt stress

Cenchrus ciliaris L. (Buffel Grass), a perennial Poaceae, is a threatened species in arid regions of Tunisia. In the present work, involvement of soil salinization on its scarcity is evaluated through studying seeds germination and shoot growth ability under NaCl stress (0, 50, 100, 200 and 300 mM). Our results showed that at moderate stress including 50 and 100 mM NaCl, C. ciliaris sustained sufficient germination capacity (GC), adequate germination mean time (GMT ) and recovery aptitude (13 %) after transferring seeds to distilled water. Shoot growth was reduced to 50 % by 50 and 100 mM NaCl treatments relative to control, inducing neither lipid oxidation nor tissues dehydration. Salt-induced stimulation of gaïacol peroxidase (GPX, EC. 1.11.1.7) activity seemed to be efficient against oxidative stress. Severe stress, including 200 and 300 mM NaCl, lengthened seeds dormancy, decreased GC and germination rate (increasing GMT) with low germination recovery. While plant growth was not severely affected, increasing malonydialdehyde (MDA) production indicated that 200 and 300 mM NaCl provoked lipid oxidation and that GP X could no longer overcome oxidative stress. It seems that soil salinization with doses greater than 100 mM NaCl may contribute to C. ciliaris scarcity by lowering germination capacity and seedlings growth and establishment.Réponse à un stress salin croissant de la germination des graines et de la croissance des pousses d’une poacée menacée, Cenchrus ciliaris L. Cenchrus ciliaris L. (Cenchrus cilié) est une poacée pérenne cataloguée parmi les espèces menacées dans les régions arides de la Tunisie. Dans le présent travail, l’implication de la salinisation des sols dans la rareté de cette espèce est évaluée par l’étude de la germination des graines et la croissance de la partie aérienne sous stress NaCl (0, 50, 100, 200 et 300 mM). Nos résultats montrent qu’au cours d’un stress salin modéré (50 et 100 mM NaCl), C. ciliaris manifeste une bonne capacité germinative (CG ), un temps moyen de germination adéquat (TMG) et une reprise de la germination (13 %) après le transfert de semences à l’eau distillée. La production de biomasse de la partie aérienne est réduite de 50 % pour les traitements 50 et 100 mM NaCl par rapport au témoin, sans toutefois induire l’oxydation des lipides, ni la déshydratation des tissus. L’induction de l’activité gaïacol peroxydase (GPX, EC. 1.11.1.7) semble être efficace dans la lutte contre le stress oxydatif éventuellement provoqué par les doses 50 et 100 mM NaCl. Pour un stress salin sévère (200 et 300 mM NaCl), on constate une augmentation de la dormance des graines, une diminution de la CG, une augmentation du TMG et une faible reprise de la germination après transfert à l’eau distillée. Bien que la production de biomasse aérienne se maintienne à 50 % par rapport au témoin, on a mesuré une augmentation des teneurs en malonydialdehyde (MDA), suggérant que la GPX n’est plus efficace pour lutter contre l’oxydation des lipides membranaires. Il semble qu’une salinisation du sol supérieure à 100 mM NaCl peut contribuer à la raréfaction de C. ciliaris par une diminution de la capacité germinative et de la croissance et de l’implantation des jeunes plants.Debouba Mohamed, Kbaier Nadia, Talbi Sihem, Gouia Houda, Ferchichi Ali. Seeds germination and shoot growth responses of a threatened poaceae (Cenchrus ciliaris L.) to increasing salt stress. In: Revue d'Écologie (La Terre et La Vie), tome 67, n°1, 2012. pp. 19-27