Aluminum tolerance, growth, and organic acid exudation in rambutan (Nephelium Lappaceum)

Abstract

A randomized complete block design experiment with six aluminum (Al) concentrations was carried out to evaluate the effect of aluminum on nutrient content, dry matter (DM) production and Al-induced organic acid exudation in rambutan (Nephelium lappaceum). Rambutan cultivar cv. Jitlee was grown in nutrient solution at pH 4.0 with 1.0, 2.3, 4.1, 6.7 and 10.2 mM Al and without Al. The results revealed that all growth variables were significantly reduced with increasing concentration of Al in the nutrient solution. Nevertheless, even at an aluminum concentration of 3.5 mM, rambutan plants grew relatively well, confirming that this crop is highly tolerant to high Al as compared to other crops. Analyses of root exudates for the presence of organic acids showed no detectable amounts in solution. Accumulation of Al in leaves, stems and roots suggests the existence of an Al- sequestration mechanism in rambutan which may involve an Al-ligand complex which translocates from roots to shoots, where it may accumulate in leaf vacuoles.

Un estudio con diseño de bloques completos aleatorizados con seis concentraciones diferentes de aluminio (Al) se llevó a cabo para evaluar el efecto del aluminio en el contenido de nutrientes, producción de materia seca y la exudación de ácidos orgánicos por inducción de Al en rambután (Nephelium lappaceum). La variedad de rambután cv. Jitlee se cultivó en una solución nutritiva a pH 4.0 con 1.0, 2.3, 4.1, 6.7 y 10.2 mM de Al y sin Al. Los resultados revelaron que todas las variables de crecimiento se redujeron significativamente mientras se aumentaba la concentración de Al de la solución nutritiva. Sin embargo, incluso en una concentración de aluminio de 3.5 mM, las plantas de rambután crecieron relativamente bien, lo que confirma que este cultivo es altamente tolerante a Al, en comparación con otros cultivos. Los análisis de los exudados de raíces para la presencia de ácidos orgánicos no mostraron cantidades detectables en solución. La acumulación de Al en las hojas, tallos y raíces sugiere la existencia de un mecanismo de secuestración de Al en el rambután que puede envolver complejos Al-ligando para translocarlos de las raíces a los tallos y subsecuentemente acumularlo en las vacuolas de las hojas.