Fisiologia Vegetal
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Item Alterações fisiológicas em plantas de batata com metabolismo alterado de sacarose(Universidade Federal de Viçosa, 2005-08-02) Antunes, Werner Camargos; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://lattes.cnpq.br/6454495897097940A importância relativa da sacarose na osmorregulação das células- guarda (CG) bem como o papel fisiológico da sintase da sacarose (SuSy) em folhas permanece pouco entendido. Neste trabalho, foram investigadas estas questões via análises dos efeitos da modulação da atividade sacarolítica em CG e, conjuntamente, com uma caracterização fenotípica dos efeitos da redução da expressão do gene da SuSy em plantas transgênicas. Análises de trocas gasosas e de parâmetros biométricos em plantas de batata (Solanum tuberosum L. Désirée) transgênicas antisenso da isoforma SuSy 3, sob controle do promotor constitutivo CaMV 35S, e plantas com superexpressão do gene de invetase de levedura sob controle do promotor S1Δ4, específico de CG, foram investigadas. Por um lado, observou-se redução da condutância estomática (g s ) e uma ligeira redução na taxa da assimilação líquida de CO 2 (A) com a redução na atividade sacarolítica em CG (i.e., plantas SuSy 3 antisenso); o fenótipo oposto foi observado nas plantas transgênicas com aumento da atividade sacarolítica especificamente em CG (i.e., plantas com superexpressão da invertase). Os aumentos em A nas plantas com superexpressão da invertase pôde ser explicado como resultante de menores limitações estomáticas à fotossíntese, em relação aos das plantas-controle. Entretanto, as mudanças em A não foram relacionadas com alterações nas taxas máximas de assimilação do CO 2 derivadas de curvas A/C i daqueles genótipos. A redução moderada em A nas plantas SuSy 3 antisenso foi acompanhada por incrementos na área foliar e massa seca da parte aérea, o quê, provavelmente, poderia estar relacionada com a redução na densidade dos tubérculos. Ainda, plantas SuSy 3 antisenso apresentaram aumentos na atividade da sintase da sacarose-fosfato (SPS) e pirofosforilase da ADP-glicose (AGPase), e um decréscimo na atividade da SuSy e invertases ácidas, refletindo em aumentos nos teores de sacarose e amido nas folhas. Os aumentos nas atividades da SPS e da AGPase podem estar ligados à redução no teores de ortofosfato inorgânico. Não foram observads mudanças significativas na composição da parede celular do limbo foliar. Por outro lado, nas plantas com superexpressão da invertase, nenhuma das mudanças nas atividades enzimáticas e nos níveis de açúcares analisados foi observada. Ressalta-se um incremento nos teores do ácido 3-fosfoglicérico e hexoses-P. Analisando-se em conjunto, estes resultados suportam a hipótese de que mudanças em g s foram principalmente devido a mudanças no metabolismo de sacarose, exclusivamente em CG. Não se obteve evidências, neste trabalho, de que a SuSy 3 possa estar envolvida significativamente na síntese de parede celular nas folhas.Item Aclimatação da maquinaria fotossintética do cafeeiro à alteração da força-dreno e à seca, em função da restrição do volume radicular(Universidade Federal de Viçosa, 2005-09-02) Ronchi, Cláudio Pagotto; Matta, Fábio Murilo da; http://lattes.cnpq.br/9736715018118319Neste trabalho, foram feitos dois experimentos, conduzidos separadamente e analisados como tal, para investigar (i) os efeitos da restrição do volume radicular no crescimento e aclimatação fotossintética em Coffea arabica e (ii) os efeitos de taxas de imposição e severidade do déficit hídrico sobre a fotossíntese e metabolismo de carboidratos em C. canephora. No primeiro, plantas de C. arabica cv Catuaí Vermelho IAC 44, cultivadas em vasos de diferentes volumes (3 L - pequeno, 10 L - médio e 24 L - grande), foram avaliadas em duas épocas, aos 115 e 165 dias após o transplantio (DAT), de modo a obterem- se diferentes graus de restrição radicular. Os efeitos da alteração na relação fonte:dreno foram estudados, procurando-se investigar os possíveis mecanismos, estomáticos e não-estomáticos, de aclimatação fotossintética. O aumento da restrição radicular causou forte redução no crescimento da planta, associada ao aumento na razão raiz:parte aérea. Os tratamentos não afetaram o potencial hídrico foliar, tampouco os teores foliares de nutrientes, com exceção da concentração de N, que se reduziu fortemente com o incremento da restrição radicular, apesar da disponibilidade adequada no substrato. As taxas fotossintéticas foram severamente reduzidas pelo cultivo das plantas nos vasos de pequeno volume, devido, principalmente, a limitações não-estomáticas, e.g., redução na atividade da Rubisco. Aos 165 DAT, os teores de hexoses, sacarose e aminoácidos diminuíram, enquanto os de amido e hexoses-P aumentaram, com a redução do tamanho do vaso. As taxas fotossintéticas correlacionaram-se significativa e negativamente com a razão hexose:aminoácidos, mas não com os níveis de hexoses per se. As atividades de invertase ácida, sintase da sacarose (SuSy), sintase da sacarose-fosfato (SPS), bisfosfatase da frutose-1,6-bisfosfato (FBPase), pirofosforilase da ADP-glicose (AGPase), fosforilase do amido (SPase), desidrogenase do gliceraldeído-3-P (G3PDH), fosfofrutocinase dependente de PPi (PPi-PFK) e desidrogenase do NADP:gliceraldeído-3-P (NADP-GAPDH), e as razões 3-PGA:Pi e glicose-6-P:frutose-6-P decresceram, particularmente nas plantas sob restrição radicular severa. A aclimatação da maquinaria fotossintética não esteve relacionada a limitações diretas pela redução da síntese de produtos finais da fotossíntese, mas sim a reduções na atividade da Rubisco. Aparentemente, a aclimatação fotossintética foi reflexo do status deficiente de nitrogênio, em função do aumento da restrição radicular. No segundo experimento, plantas de C. canephora (clone 109A) também foram cultivadas em vasos de volumes contrastantes (6 L - pequeno e 24 L - grande), durante 11 meses. Em seguida, foram submetidas ao déficit hídrico, via suspensão da irrigação, aplicando-se, neste caso, duas taxas de imposição (rápida, nos vasos pequenos, e lenta, nos vasos grandes), e dois níveis de déficit hídrico: potencial hídrico na antemanhã (Ψ am ) equivalente a -2,0 MPa (déficit moderado) e - 4,0 MPa (déficit severo). Foram estudadas as respostas da maquinaria fotossintética e do metabolismo de carboidratos à seca, em função tanto da taxa de imposição como da severidade do déficit hídrico. Após suspender-se a irrigação, os níveis de déficit moderado e severo foram atingidos aos quatro e seis dias nas plantas dos vasos de 6 L, e aos 12 e 17 dias naquelas dos vasos de 24 L, respectivamente. Os tratamentos aplicados não afetaram as concentrações de clorofilas e carotenóides. Pequenas alterações nos parâmetros de fluorescência foram observadas, mas apenas nas plantas sob déficit severo, imposto lentamente. Sob déficit severo, os níveis de prolina aumentaram 31 e 212% nas plantas dos vasos pequenos e grandes, respectivamente, em relação aos das plantas-controle. A seca (Ψ am = -4,0 MPa) aumentou o extravazamento de eletrólitos em 183%, independentemente do tamanho do vaso. A taxa fotossintética reduziu-se em 44 e 96%, a Ψ w de -2,0 e -4,0 MPa, respectivamente, em relação às plantas-controle, sem, contudo, observarem-se alterações expressivas nesses parâmetros, em função das diferentes taxas de imposição do déficit hídrico. O déficit hídrico reduziu a condutância estomática e a transpiração, mas apenas quando foi severo. De modo geral, o metabolismo de carboidratos, em resposta à seca, foi afetado pela taxa de imposição do déficit hídrico. Não obstante, as atividades de enzimas- chave do metabolismo do carbono (AGPase, invertase ácida, SuSy, SPS, FBPase, G3PDH, SPase, PPi-PFK) foram pouco ou nada afetadas pelas taxas de imposição e severidade do déficit.Item Avaliação fisiológica de plantas de Urucum (Bixa orellana L)(Universidade Federal de Viçosa, 2004-09-29) Rodríguez Ortíz, Carmen Eugenia; Otoni, Wagner Campos; http://lattes.cnpq.br/2783222284467182O presente trabalho teve por objetivos: (a) analisar a capacidade fotossintética de dois grupos de material vegetal sob condições de campo: plantas adultas com frutos verdes pilosos e plantas com frutos avermelhados pilosos; (b) avaliar o desenvolvimento de explantes cultivados in vitro submetidos a diferentes densidades de fluxo de luz; e (c) estudo anatômico de folhas de plantas adultas e in vitro. As hipóteses testadas foram: (a) existem diferenças na capacidade fotossintética entre os dois grupos de planta analisados; (b) alguns dos parâmetros das curvas de resposta da fotossíntese líquida à luz e ao CO² devem estar correlacionados com os teores dos pigmentos cloroplastídicos; (c) os carotenóides totais presentes nas folhas de Urucum podem desempenhar papel foto-protetor ao estresse foto-oxidativo, possibilitando que explantes cultivados in vitro possam se desenvolver a altas densidades de fluxo de luz. Verificou-se que ambos os grupos de plantas não apresentaram diferenças estatísticas significativas em seus parâmetros das curvas de resposta da fotossíntese líquida à luz e ao CO² . Assim sendo, para estes grupos foram encontrados os valores médios seguintes: 19,17 μmol m-² s-¹ para a estimativa assintótica da taxa fotossintética bruta máxima, 22,6 μmol m-² s-¹ para o ponto de compensação de luz, 1274 μmol m-² s-¹ para o ponto de saturação de luz, 15,38 μmol m -2 s -1 para a estimativa assintótica da taxa fotossintética líquida máxima, 63,0 μmol mol-¹ para o ponto de compensação de CO² e 0,1403 mol m-² s-¹ para a eficiência carboxilativa da Rubisco. Foram observadas as seguintes correlações lineares: entre a eficiência quântica máxima e a irradiância de saturação (r = -0,7794; P = 0,0176), entre a estimativa assintótica da taxa fotossintética bruta máxima e a irradiância de saturação (r = 0,8780; P = 0,0018), entre a estimativa assintótica da taxa fotossintética líquida máxima e o ponto de compensação de CO² (r = -0,6242; P = 0,0408), entre a eficiência carboxilativa e o ponto de compensação de CO² (r = -0,8208; P = 0,0067), entre a limitação estomática à fotossíntese e a concentração intercelular de CO² para uma concentração ambiental de 400 μmol mol-¹ (r = -0,8927; P = 0,0012), entre a eficiência quântica e o teor de clorofila a (r = -0,8887; P = 0,0014), clorofila b (r = -0,8505; P = 0,0037) e clorofilas totais (r = -0,9033; P = 0,0008) e entre a limitação estomática à fotossíntese e o ponto de compensação de luz (r = -0,6751; P = 0,0460). Verificou-se que ambos grupos não diferiram entre si nos teores de pigmentos cloroplastídicos, com uma média de 1629,6 mg kg-¹ de clorofila a, 643,4 mg kg-¹ de clorofila b e 2272,9 mg kg-¹ de carotenóides totais; também não houve diferença estatística entre os teores de bixina nas sementes das plantas de ambos os grupos, com um valor médio de 4,42% que as classificam como boas produtoras do corante. Os teores de bixina não se correlacionaram com nenhuma das variáveis da capacidade fotossintética das plantas. Verificou-se a presença de um grande número de idioblastos ramificados nas folhas das plantas adultas e in vitro com presença de substâncias lipofílicas identificadas como sendo bixina, por meio de reação com Sudan IV e cromatografia em camada fina. Os explantes de Urucum cultivados in vitro apresentaram foto-inibição a partir de uma densidade de fluxo de 150 μmol m-² s-¹ , identificado pela relação F v /F m igual a 0,581 aos 45 dias de exposição. Sob condições de foto-inibição, apenas a atividade da peroxidase apresentou incremento estatisticamente significativo, ao passo que a superóxido dismutase e a catalase não alteraram significativamente suas atividades, concluindo-se que os carotenóides não foram ativos na mitigação desse estresse.Item Physiological and morphological adaptations as associated with drought tolerance in robusta coffee (Coffea canephora Pierre var. kouillou)(Universidade Federal de Viçosa, 2004-02-19) Pinheiro, Hugo Alves; Matta, Fábio Murilo; http://lattes.cnpq.br/4768379087600737Clones of Coffea canephora Pierre var. kouillou with contrasting tolerance to drought stress have been chosen on the basis of their productivities under rainfed conditions. As little is known about physiological mechanisms associated with differences in drought tolerance in those clones, this work aimed to examine morphological traits, stomatal responses to both soil and atmosphere drought, water relations, water-use efficiency (WUE) and, in addition, whether drought tolerance in C. canephora may be linked to protection against oxidative damage. For these purposes, four clones of C. canephora representing drought-tolerant (14 and 120) and drought-sensitive (46 and 109A) genotypes were grown under screen house conditions, in 120 L pots, during eight months. Drought stress was imposed by withholding irrigation until leaf water potential at predawn ( Ψ pd ) reached about –3.0 MPa. Under full irrigation, soil-to-leaf hydraulic conductance (K L ), midday leaf water potential and total biomass were all greater in clones 109A and 120 than in the other clones. After 14 days without irrigation, Ψ pd decreased significantly in clone 109A in comparison with the other clones; seven days latter, Ψ pd dropped to about –2.3 MPa in clones 46 and 109A, against –0.8 MPa in clone 14 and –1.7 MPa in clone 120. Clone 109A attained –3.0 MPa at predawn earlier, followed by clone 46, clone 120, and then clone 14, in this order. Under drought stress, there was no elastic adjustment, while a slight osmotic adjustment was only noted in the clone 109A. Stomatal conductance (g s ) was strongly decreased with decreasing Ψ pd ; it declined modestly with increasing leaf-to-air vapour pressure deficit. Stomatal sensitivity to both soil and atmospheric drought was lower in clone 109A and similar among the other clones. Drought stress led to a significant increase in carbon isotope composition (δ 13 C) for all clones, suggesting an increased WUE; however, absolute values of δ 13 C were lower in clone 109A than in the other clones irrespective of the irrigation treatments. Clones 14 and 120 exhibited deeper root systems than drought-sensitive clones. This at least partially explain their better avoidance to drought as compared with the sensitive clones. On average, the larger K L in clone 120 than in clone 14 might largely explain why the latter was better able to postpone dehydration. For all clones, water potential, g s and K L recovered rapidly following re-watering; these facts, associated with the remarkable stomatal sensitivity to drought, should explain greatly why C. canephora responds strongly to irrigation. Independently of the clone examined, little or no effect of drought on the quantum yield of electron transport, photosystem II photochemical efficiency and photochemical and non-photochemical quenching coefficients was observed. Comparatively, the clone 120 showed a more tolerant photosynthetic apparatus to both drought and paraquat-induced oxidative stress, with no clear distinction among the other clones in this regard. Drought triggered increases in superoxide dismutase (clones 109A and 120), ascorbate peroxidase (clones 14, 46 and 109A), catalase and guaiacol peroxidase (clones 46 and 109A), and glutathione reductase (clone 46). Monodehydroascorbate reductase and dehydroascorbate reductase were not induced in drought-stressed plants; their maximal activities were much lower than that of ascorbate peroxidase, irrespective of the clone investigated. Oxidative damage, however, appeared to be evident only in clone 109A. In general, the clones herein investigated were able to preserve, or even to increase, their antioxidant defences at water potentials as low as –3.5 MPa. The combination of mechanisms that effectively postpone dehydration, associated with deep root systems, should contribute to survival and/or stability of crop yield of drought-tolerant clones in regions with unpredictable precipitation. Attributes such as osmotic and elastic adjustments and protection against oxidative damage induced by drought should be of minor importance to drought tolerance in this specie.Item Alterações na assimilação e metabolismo do carbono em plantas de soja sob condições de atmosfera enriquecida com CO 2(Universidade Federal de Viçosa, 2003-07-08) Lobo, Francisco de Almeida; Cano, Marco Antonio Oliva; http://lattes.cnpq.br/0296723198831816Duas linhagens de soja [Glycine max (L.) Merr.], originadas do Programa de Melhoramento da Qualidade da Soja do Instituto de Biotecnologia Aplicada à Agropecuária (BIOAGRO), da Universidade Federal de Viçosa (UFV), foram previamente selecionadas como contrastantes em teores de proteínas nas sementes, taxas fotossintéticas líquidas e produções, com o objetivo de serem avaliadas as alterações na assimilação e no metabolismo do carbono, quando submetidas ao dobro da concentração de CO 2 atmosférico atual (≈720 μmol mol -1 ). As hipóteses testadas foram: (a) plantas sob elevada concentração de CO 2 atmosférico aumentam a taxa fotossintética e a eficiência instantânea no uso da água, (b) o excedente de fotoassimilados, nas plantas crescidas sob 720 μmol mol -1 de CO 2 , contribui para o incremento da biomassa total e da produção de sementes, retarda a senescência foliar e promove maior atividade dos nódulos, incrementando os teores protéicos das sementes e (c) o processo de aclimatação fotossintética depende do tempo de exposição das plantas às elevadas concentrações de CO 2 atmosférico. As plantas foram cultivadas em câmaras de topo aberto, dentro de casa-de-vegetação, sendo que, no interior destas câmaras, as concentrações de CO 2 atmosférico foram permanente monitoradas para que a metade delas permanecesse nas condições atmosféricas atuais e a outra metade, com o dobro da concentração de CO 2 atual. Para atender aos objetivos do trabalho, foram realizadas determinações de intercâmbio gasoso, componentes do rendimento e produção final, teor de carbono e proteína bruta das sementes, teor de carboidratos não estruturais nas folhas, atividade de enzimas do metabolismo do carbono nas folhas e teor de ureídeos na seiva do xilema, em dois experimentos de enriquecimento atmosférico com CO 2 , um a partir da floração, e outro durante todo o ciclo de vida das plantas. Verificou-se que, independentemente da linhagem, as plantas cultivadas sob elevada concentração de CO 2 atmosférico tiveram um incremento na taxa fotossintética da ordem de 75%, na fase de formação das sementes, e de 300%, na fase de início de maturação, quando submetidas aos tratamentos diferenciados de concentração de CO 2 a partir da floração. A eficiência instantânea no uso de água destas plantas aumentou em 142,2%, na fase de formação de sementes, e em 189,2% no início de maturação. Para aquelas plantas mantidas permanentemente sob elevada concentração de CO 2 atmosférico, verificou-se um incremento de 46% na taxa fotossintética, independentemente da linhagem e da etapa de desenvolvimento. Neste caso, a eficiência instantânea no uso de água aumentou em 230,4%, na etapa de completa formação das vagens, e 218,5%, na etapa de formação de sementes. Em ambos experimentos, a maior eficiência instantânea no uso de água foi determinada pelo incremento nas taxas fotossintéticas. Constatou-se que a aclimatação fotossintética foi reversível, que ocorreu somente quando as plantas foram mantidas permanentemente sob elevada concentração de CO 2 e que diferiu entre as linhagens. As plantas cultivadas sob elevada concentração de CO 2 atmosférico apresentaram um incremento na biomassa total e na de sementes da ordem 25,6% e de 30,9%, respectivamente, não apresentando qualquer alteração significativa no índice de colheita, quando os tratamentos diferenciados de CO 2 foram aplicados a partir da floração. Nas plantas que permaneceram todo o ciclo de vida sob o efeito de altas concentrações de CO 2 , esses incrementos foram respectivamente da ordem de 58,0% e 22,1%, porém com redução no índice de colheita que passou de 0,37 para 0,29. O teor de proteína bruta das sementes foi semelhante para as populações de planta, independentemente das linhagens ou dos tratamentos com CO 2 , quando estes foram aplicados a partir da floração, e em média igual a 41,9%. Contudo, as plantas expostas continuamente à elevada concentração de CO 2 atmosférico tiveram reduzido o teor protéico de suas sementes que foi igual a 30,4% em comparação com o controle sob concentração de CO 2 atmosférico atual, que foi igual a 33,7%. Não foi verificado qualquer retardamento na senescência foliar de ambas linhagens sob elevada concentração de CO 2 atmosférico, e tampouco essa condição propiciou qualquer alteração na atividade dos nódulos na etapa de formação de sementes.Item Limitações da fotossíntese e metabolismo do carbono em folhas de diferentes posições da copa do cafeeiro (Coffea arabica L.)(Universidade Federal de Viçosa, 2006-02-15) Araujo, Wagner Luiz; Damatta, Fábio Murilo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784185Y9; http://lattes.cnpq.br/8790852022120851; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; Barros, Raimundo Santos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787859T6; Silva, Marco Aurélio Pedron e; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790898P8; Cruz, Jailson Lopes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792357A3O cafeeiro é originário de ambientes sombreados, exibindo baixas taxas fotossintéticas, mesmo sob condições ótimas de cultivo. No entanto, muito pouco se sabe, nessa espécie, acerca das oscilações espaciais e temporais da fotossíntese, bem como das causas de suas baixas taxas fotossintéticas. Neste estudo, portanto, examinou-se o comportamento diurno das trocas gasosas, da fluorescência da clorofila a e do metabolismo do carbono, em diferentes posições da copa do cafeeiro, investigando-se as estratégias fisiológicas e bioquímicas envolvidas na aclimatação da maquinaria fotossintética, em função da atenuação da irradiância interceptada, ao longo do dossel, em plantas cultivadas em renques orientados no sentido norte-sul. Apesar de a radiação fotossinteticamente ativa (RFA) incidente sobre a copa ter variado, de 500 a 1850 mmol (fótons) m-2 s-1 ao longo dos horários avaliados, a RFA efetivamente interceptada foi bem menor, entre 20 a 800 mmol (fótons) m-2 s-1 para as folhas inferiores, e 50 a 1400 mmol (fótons) m-2 s-1, para as superiores. A taxa de assimilação líquida do carbono (A) foi, em média, 135% maior nas folhas superiores, ao passo que a razão entre a concentração interna e ambiente de CO2 (Ci/Ca) foi sempre maior, e a composição isotópica do carbono menor, nas folhas inferiores, enquanto valores similares das condutâncias estomática (gs) e mesofílica (gm) foram observados, comparando-se folhas superiores e inferiores. Apesar da baixa disponibilidade de luz, observada nos estratos inferiores, tanto as irradiâncias de compensação como a de saturação foram similares entre folhas superiores e inferiores. O rendimento quântico aparente também foi similar entre faces e estratos. A taxa de assimilação líquida de carbono saturada pela luz foi relativamente baixa, mesmo nas folhas superiores, indicando que limitações outras, além da luz, podem estar largamente associadas às baixas taxas fotossintéticas do cafeeiro. As atividades inicial e total da Rubisco, bem como seu estado de ativação, pouco variaram entre faces e estratos. Com efeito, estes resultados, juntamente com os obtidos a partir das curvas A/Ci, sugerem que: (i) as causas da variação espacial das taxas fotossintéticas em folhas recém-expandidas não foram resultantes de limitações bioquímicas ou difusionais, mas, fundamentalmente de limitações fotoquímicas associadas à baixa disponibilidade de luz; (ii) as baixas taxas fotossintéticas per se, em café, devem ser resultantes, particularmente, de limitações difusivas, conforme se infere a partir dos valores baixos de gs e gm, tanto nas folhas superiores como nas inferiores, ao longo de todo o dia, mas não necessariamente devido a uma baixa capacidade mesofílica para fixação de CO2. Mesmo a Ci [>ou=] 1000 mmol mol-1 (Ca [~] 1600 mmol mol-1), não se observou saturação de A, em folhas de ambas as faces e estratos. De fato, as pequenas variações nas concentrações dos carboidratos e nas atividades de várias enzimas associadas com o metabolismo do carbono sugerem que o café apresenta uma baixa plasticidade para ajustar a sua maquinaria bioquímica para fixação do CO2, em resposta à redução da disponibilidade de luz. As maiores atividades da sintase da sacarose-fosfato e da fosfatase da frutose-1,6-bisfosfato nas folhas superiores, em relação às das inferiores, devem estar fortemente associadas com as maiores taxas fotossintéticas observadas nas primeiras, de modo a garantir-lhes a manutenção da síntese e da exportação de fotoassimilados. Não se verificou fotoinibição da fotossíntese, mesmo nas folhas mais expostas à irradiância. O rendimento quântico do transporte de elétrons através do fotossistema II foi quase sempre menor, e a taxa de transporte de elétrons e o ângulo de inclinação foliar sempre maiores, nas folhas superiores em relação às inferiores. As diferenças observadas em A não estiveram relacionadas a diferenças na alocação de N para a produção de pigmentos fotossintéticos, cujas concentrações não variaram ao longo do dossel. Concomitantemente, estes resultados sugerem que, apesar dos valores relativamente baixos de A, o aparelho fotossintético do café exibe uma plasticidade relativamente baixa às variações da RFA.Item Variação espacial da fotossíntese e de mecanismos de fotoproteção no cafeeiro (Coffea arabica L.)(Universidade Federal de Viçosa, 2006-02-16) Dias, Paulo Cesar; Damatta, Fábio Murilo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784185Y9; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4772548J2; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; Silva, Marco Aurélio Pedron e; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790898P8; Barros, Raimundo Santos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787859T6; Cruz, Jailson Lopes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792357A3O comportamento das trocas gasosas, dos parâmetros de fluorescência da clorofila a e do sistema antioxidativo foi estudado em plantas adultas de café arábica cultivadas em campo e orientadas no sentido norte-sul, em Viçosa-MG, objetivando-se identificar potenciais mecanismos de fotoproteção e avaliar como tais mecanismos se ajustariam espacial e diurnamente. Para isso, procederam-se às avaliações em diferentes posições da copa, em agosto de 2005, época relativamente fria, seca e com alta insolação, na qual o cafeeiro exibe taxas muito baixas de fotossíntese. As baixas taxas fotossintéticas foram largamente resultantes de limitações não-estomáticas. Isso, aliado à elevada interceptação da radiação solar, particularmente pelas folhas da face oeste à tarde, traduziu-se numa discreta fotoinibição crônica da fotossíntese. De modo geral, menores valores do rendimento quântico fotoquímico do fotossistema II (FFSII) foram acompanhados por incrementos paralelos no coeficiente de extinção não-fotoquímica, indicando aumento na capacidade de dissipação de calor. Ademais, a taxa de transporte aparente de elétrons aumentou, à tarde, nas folhas da face oeste, fato largamente associado à elevada irradiância interceptada por aquelas folhas, a despeito dos decréscimos observados em FFSII e no coeficiente de extinção fotoquímica. Como conseqüência, uma maior pressão de excitação ocorreu nas folhas da face oeste, resultando no aumento da proporção de energia não utilizada na fase fotoquímica e nem dissipada termicamente. De modo geral, as folhas do cafeeiro, independentemente de faces ou estratos, apresentaram capacidade similar de dissipação da radiação fotossinteticamente ativa em processos fotoquímicos e não-fotoquímicos. Isso sugere que o cafeeiro pode dissipar, de forma aparentemente satisfatória, o excesso da energia absorvida, apresentando capacidade de resposta plástica de sua maquinaria fotossintética às variações da irradiância. Maiores ângulos foliares mostraram-se relacionados à maior interceptação de luz pelas folhas dos estratos superiores, principalmente na face oeste da copa. A concentração de clorofilas e carotenóides foi maior em folhas dos estratos inferiores, mas não houve nenhuma alteração na razão clorofila a/clorofila b. As atividades da dismutase do superóxido (SOD), da catalase (CAT) e da peroxidase do ascorbato (APX), foram, de modo geral, semelhantes nas folhas, independentemente de estratos e faces. Somente uma maior atividade de SOD em folhas dos estratos superiores foi observada, fato que pode estar associado a maior acúmulo de peróxido de hidrogênio nas folhas daqueles estratos, independentemente de faces. Poucas foram as diferenças nas atividades da SOD, da CAT, da APX e da peroxidase da glutationa entre folhas das diferentes faces e estratos, quando se induziu o estresse oxidativo com Paraquat, mas uma maior redução da eficiência fotoquímica nas folhas dos estratos da face oeste foi observada, à semelhança do que ocorreu em condições de campo. Apesar de as folhas localizadas na face oeste da copa estarem submetidas a um maior estresse luminoso e, portanto, sujeitas de forma mais marcante ao estresse oxidativo, não houve danos celulares consideráveis, estimados pelo acúmulo de aldeído malônico. Uma vez que a atividade das enzimas estudadas foi muito similar, independentemente da posição na copa, sugere-se que outros sistemas de fotoproteção possam ter maior importância na proteção da maquinaria fotossintética, particularmente nas folhas da face oeste quando expostas à elevada irradiância.Item Bases fisiológicas da ação do arsênio em algumas espécies de cerrado(Universidade Federal de Viçosa, 2007-07-13) Costa, Alan Carlos; Mello, Jaime Wilson Vargas de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4789445D2; Almeida, Andréa Miyasaka de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792501H4; Cano, Marco Antonio Oliva; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787546T4; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766682J7; Otoni, Wagner Campos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786133Y6; Kozovits, Alessandra Rodrigues; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797308T1No presente estudo objetivou-se avaliar o grau de resistência de algumas espécies vegetais ao As; caracterizar, mediante parâmetros fisiológicos, mecanismos de resistência e sensibilidade e avaliar o potencial destas espécies como fitorremediadoras de áreas contaminadas com As. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação, em solução nutritiva de Hoagland e Arnon, meia força iônica, pH 5,5, renovada a cada cinco dias. Os tratamentos consistiram da aplicação de doses crescentes de As na forma de arseniato de sódio. Na primeira etapa foram conduzidos oito experimentos independentes com mudas de Psidium guineense Swartz, Schinus terebinthifolius Raddi, Mimosa caesalpinieafolia Benth, Eugenia jambolana Lam, Enterolobium contortisiliqum (Vell.) Morong., Acacia bahiensis Benth., Caesalpinia ferrea Mart. ex Tul., e Sesbania punicea (Cav.) Benth. Após 30 dias de cultivo nas concentrações de As, as plantas foram colhidas para determinação do peso da matéria seca e do conteúdo de As nas raízes, caule e folhas. Os fatores de bioacumulação (FBA) e de transferência de As para a parte aérea (FT) foram utilizados para auxiliar na caracterização das respostas das plantas ao As. Os resultados demonstraram que espécies como E. contortisiliqum, C. ferrea e M. caesalpinieafolia apresentaram maior grau de sensibilidade enquanto que S. terebinthifolius e P. guineense apresentaram maior grau de resistência ao As em solução nutritiva. As espécies estudada não se caracterizaram como fitoextratoras, mas espécies como S. terebinthifolius, P. guineense, S. punicea, e E. jambolana apresentam potencial para processos de fitoestabilização, recuperação e revegetação de áreas contaminadas com As. Na segunda etapa dos estudos foram conduzidos experimentos independentes com mudas de M. caesalpinieafolia e P. guineense para caracterização das respostas de sensibilidade e resistência ao As destas espécies. Nesse sentido avaliou-se o conteúdo de As, P, Ca, S e Mg e o conteúdo de grupos tióis não protéicos (TNP) nas raízes, caule e folhas das espécies. As trocas gasosas, a fluorescência da clorofila a e o crescimento das plantas também foram avaliados. O conteúdo de P, Ca, Mg e S nas folhas, caule e raízes das espécies foi modificado pelo As. M. caesalpinieafolia apresentou aumento súbito nas concentrações de P em baixas concentrações de As na solução. Este comportamento proporcionou absorção de As em quantidades maiores do que esta espécie poderia metabolizar, culminando em severas injúrias em concentrações elevadas de As na solução. P. guineense apresenta maior conteúdo de Ca no sistema radicular, além de maior incremento nos conteúdos de S e TNP que contribuíram para o melhor desempenho desta espécie na presença de As. As taxas fotossintética e transpiratória, a condutância estomática, os parâmetros da fluorescência da clorofila a, com exceção da Fv/Fm, e ainda o crescimento das plantas de M. caesalpinieafolia foram drasticamente reduzidos em concentrações elevadas de As na solução. Em P. guineense, no entanto, o As chegou a estimular a taxa fotossintética e o crescimento das plantas. Em ambas as espécies a Fv/Fm se manteve alta (0,82) sugerindo que o As não promoveu danos irreversíveis ao fotossistema II. Os resultados demonstraram que o efeito do As em plantas é dependente da espécie. O conteúdo de nutrientes e de TNP apresentam estreita relação com as respostas de sensibilidade e tolerância das plantas de M. caesalpinieafolia e P. guineense ao As em solução nutritiva. O As afeta as trocas gasosas de plantas, mas não promove danos irreversíveis no aparato fotossintético.Item Atividade alelopática de extratos de Caryocar brasiliense Camb. sobre a germinação, crescimento e aspectos bioquímicos e fisiológicos em Bidens pilosa, Glycine max e Zea mays(Universidade Federal de Viçosa, 2006-08-31) Oliva, Karla Martins Ferreira; Cambraia, José; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783868U6; Ventrella, Marília Contin; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763436A2; Silva, Marco Aurélio Pedron e; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790898P8; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4707392H7; Terrones, Manuel Gonzalo Hernandez; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723156U2; Ferreira, Francisco Affonso; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783387U7Com o intuito de verificar a atividade alelopática dos extratos metanólicos e frações de Caryocar brasiliense, experimentos de germinação e de crescimento inicial, assim como avaliações bioquímicas e fisiológicas foram realizados em Bidens pilosa, Glycine max e Zea mays. Testes cromatográficos foram realizados a fim de identificar as substâncias químicas presentes em C. brasiliense. Através de testes germinativos e de crescimento inicial realizados em B. pilosa com extratos metanólicos da folha, caule e raiz de C. brasiliense, foi possível selecionar o extrato com maior atividade inibitória dos parâmetros analisados. Uma vez selecionado o extrato metanólico da folha (EMF) iniciou-se o fracionamento do extrato com os seguintes solventes extratores: diclorometano, acetato de etila, metanol, acetato de etila/metanol 1:1 e acetato de etila/metanol 7:3. As concentrações utilizadas nos experimentos com o EMF foram 0, 1000, 2500 e 5000 ppm, enquanto que para as frações foram utilizadas 0 e 5000 ppm. A partir da seleção do extrato e do seu fracionamento, deu-se início a novos testes germinativos e de crescimento inicial em B. pilosa, G. max e Z. mays. Através dos resultados obtidos, pôde-se verificar que houve maior inibição da germinação e do crescimento inicial em B. pilosa e Z. mays, sendo que em G. max, poucas diferenças foram observadas nessas variáveis. Os mesmos testes foram realizados nessas espécies com as frações do EMF, a fim de selecionar a fração mais ativa. Através dos resultados obtidos, pôde-se verificar que B. pilosa e Z. mays sofreram maiores efeitos na germinação e no crescimento inicial com fração diclorometano (DCM), enquanto que em G. max, diferenças significativas não foram observadas em nenhuma das frações do extrato. Em seguida, deu-se início aos experimentos com trocas gasosas, teores de pigmentos, emissão da fluorescência da clorofila a com o EMF e, análise enzimática, peroxidação lipídica e permeabilidade de membrana com a fração DCM nas espécies estudadas. Pôde-se verificar que o EMF apresentou maiores efeitos na fisiologia de B. pilosa e Z. mays, afetando as trocas gasosas, os teores de pigmentos e a emissão da fluorescência da clorofila a, enquanto que G. max não apresentou diferenças significativas. As alterações nas propriedades fisiológicas de B. pilosa e Z. mays ocasionaram um estresse oxidativo, a ponto de afetar a atividade de enzimas antioxidativas como peroxidase, catalase e superóxido dismutase. A produção de MDA aumentou em B. pilosa e Z. mays, demonstrando ter havido uma peroxidação lipídica ocasionado pelas substâncias presentes na fração DCM. A permeabilidade de membrana também foi alterada nessas duas espécies, com maior extravasamento de eletrólitos. As substâncias presentes na fração DCM não induziram um estresse oxidativo em G. max, assim como não ocasionaram a peroxidação lipídica e alteração na permeabilidade de membrana. A cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa comprovou a presença de substâncias componentes da classe de óleos essenciais na fração diclorometano e, a confirmação de grupos funcionais foi realizada por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier. Dessa forma, pode-se concluir que C. brasiliense apresentou substâncias como o palmitato de metila, ácido palmítico, elaidato de metila, álcool insaturado trans-fitol e estearato de metila, que provavelmente, foram capazes de causar efeitos na germinação, no crescimento inicial e na fisiologia e bioquímica de B. pilosa e Z. mays. G. max apresentou maior tolerância às substâncias químicas presentes no EMF e na fração DCM.Item Crescimento, metabolismo do carbono e partição de assimilados, em resposta à manipulação da razão fonte:dreno, em Coffea arabica L. sob condições de campo(Universidade Federal de Viçosa, 2007-02-09) Cunha, Roberto Lisboa; Barros, Raimundo Santos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787859T6; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; Damatta, Fábio Murilo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784185Y9; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706346J3; Ribas, Rogério Ferreira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4777511A8; Silva, Diolina Moura; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4793517H8Alterações no crescimento vegetativo, nas trocas gasosas, nos parâmetros de fluorescência da clorofila a, no metabolismo de carboidratos e no particionamento do 14carbono, em resposta à manipulação da relação fonte:dreno, foram investigadas em plantas de café cultivadas em campo. Essas manipulações foram realizadas por meio de desfrutificação e desfolhamento controlados, visando-se induzir alterações na capacidade fotossintética das folhas. Os tratamentos consistiram de: (i) remoção de todos os frutos e 100% da área foliar (T1); (ii) metade da carga de frutos e 100% da área foliar (T2); e (iii) carga completa de frutos e 50% da área foliar (T3). As avaliações de crescimento foram realizadas a partir da aplicação dos tratamentos quando os frutos atingiram o estádio chumbinho, enquanto as trocas gasosas e análises fotoquímicas e metabólicas foram avaliadas durante a fase linear de ganho de massa seca dos frutos. As taxas de crescimento de ramos plagiotrópicos, do número de nós formados e do ganho de área foliar foram significativamente menores nas plantas do tratamento T3 em relação às de T1. A massa seca média dos frutos foi significativamente maior em T2 que em T3. Por outro lado, a produção de frutos-bóia por planta e a abscisão de frutos por ramo foram maiores em T3 que em T2. Além disso, plantas do tratamento T3 apresentaram valores mais negativos de composição isotópica do carbono, porém maiores taxas diárias de assimilação de carbono e condutância estomática, além de menor temperatura foliar (particularmente durante os períodos mais quentes). De modo geral, a alteração na razão fonte:dreno promoveu pouca ou nenhuma alteração (i) na atividade das enzimas do metabolismo do carbono (carboxilase/oxigenase da ribulose-1,5-bisfosfato, pirofosforilase da ADP-glicose, invertase ácida, sintase da sacarose, sintase da sacarose fosfato, bisfosfatase da frutose-1,6-bisfosfato, fosforilase do amido, desidrogenase do gliceraldeído-3-fosfato), (ii) na concentração de glicose, frutose, sacarose e amido, (iii) na concentração dos intermediários fosforilados (RuBP, glicose-6-fosfato, frutose-fosfato, glicose-1-fosfato e ortofosfato), assim como (iv) no partição de 14C recentemente fixado. Em conjunto, os resultados indicam que a redução na razão fonte:dreno pode afetar positivamente a fotossíntese, via aumentos na condutância estomática, porém sem alterar a fotoquímica e a bioquímica da fotossíntese durante a fase de rápido crescimento dos frutos do cafeeiro.