Salt stress in melon (Cucumis melo L.) is alleviated by seed treatment with melatonin, modifying physiological and biochemical parameters

Abstract

Melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine) is a molecule with a reported importance in increasing tolerance to several types of stress. The present study investigates the effect of melon (Cucumis melo L.) seed treatment with melatonin solutions (0, 10, 50 and 100 μM) at two durations (6 and 12 h) on germination and initial growth of melon plants in salt stress. Germination under salt stress (14 dS m-1 EC) suffered a decrease, which is reversed after seed treatment with melatonin and followed to 80% with 10 and 50 μM solutions. Then, considering plant growing in salt stress (8 dS m-1 EC), the best growth and physiological and biochemical responses (xylem water potential, leaf relative water content, total chlorophyll, root viability, proline, malondialdehyde content, peroxidase and catalase activity) were measured in plants derived from 50 μM seed treatment. No changes were observed at the anatomical level. Results suggest that melatonin can alleviate the effect of salt stress during seed germination and early plant growth. There is a dose-dependent response.

La melatonina (N-acetil-5-metoxitriptamina) es una molécula con una reportada importancia en el incremento de la tolerancia a varios tipos de estrés. El presente estudio investiga el efecto del tratamiento de semillas de melón (Cucumis melo L.) con soluciones de melatonina (0, 10, 50 y 100 μM) en dos duraciones (6 y 12 h) sobre la germinación y el crecimiento inicial de plantas de melón en estrés salino. La germinación bajo estrés salino (14 dS m -1 CE) experimentó una disminución, la cual se revirtió luego del tratamiento de las semillas con melatonina, llegando al 80% con soluciones 10 y 50 μM. Luego, considerando las plantas creciendo en estrés salino (8 dS m -1 CE), se obtuvieron las mejores respuestas de crecimiento y fisiológicas y bioquímicas (potencial hídrico del xilema, contenido hídrico relativo de las hojas, clorofila total, viabilidad de las raíces, prolina, contenido de malondialdehído, actividad peroxidasa y catalasa) en plantas provenientes del tratamiento de semillas con 50 μM. No se observaron cambios a nivel anatómico. Los resultados sugieren que la melatonina puede aliviar el efecto del estrés salino durante la germinación de las semillas y el crecimiento temprano de las plantas. Hay una respuesta dosis dependiente.