Fisiologia Vegetal
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Item Crescimento, trocas gasosas e atividade do sistema GS/GOGAT em alfafa nodulada sob tratamento com fósforo(Universidade Federal de Viçosa, 2001-03-07) Zanella, Fábio; Borges, Arnaldo Chaer; http://lattes.cnpq.br/2584954685927927Os teores de fosfato inorgânico em folhas e raízes aumentaram de forma linear em plantas de alfafa cv. Flórida 77 no estádio R8, correspondente a plantas com um a três nós com vagens verdes, quando em cultivo em solução nutritiva contendo fósforo nas concentrações 0,02, 0,10, 0,20 e 1,00 mol m^-3. A menor concentração o fósforo restringiu a expansão de área foliar e a massa seca da parte aérea e dos nódulos e resultou em uma relação entre massa seca das raízes e da parte aérea maior. O nível de suficiência de fósforo para as plantas, considerando-se os parâmetros de crescimento, foi de 0,20 mol m^-3. Os teores de amido em folhas e raízes não foram significativamente alterados pela baixa disponibilidade de fósforo (0,02 mol P m^-3). A essa concentração, a taxa de assimilação líquida do CO2 foi menor do que nas plantas dos demais tratamentos; comportamento similar teve a eficiência fotoquímica do fotossistema II, avaliada pela razão Fv/Fm e Fv/F0. Conseqüentemente, o efeito do fósforo na redução da atividade fotossintética pareceu mais relacionado com a etapa fotoquímica da fotossíntese. Para as variáveis de trocas gasosas e fluorescência da clorofila a, em plantas no estádio R8, a suficiência de fósforo foi atingida com 0,10 mol P m^-3. As plantas que cresceram sob 0,02 mol P m^-3 apresentaram um decréscimo nas atividades totais de sintetase da glutamina (GS) e de sintase do glutamato - dependente de NADH-GOGAT (NADH-GOGAT), tanto nas folhas como nos nódulos. Os resultados indicam que a GS respondeu mais do que a NADH- GOGAT aos aumentos nas concentrações de fósforo, mostrando-se a atividade das duas enzimas maior nos nódulos. A atividade do sistema GS/GOGAT em plantas de alfafa no estádio R8 foi mais pronunciada sob a concentração de 0,20 mol P m^-3, embora a suficiência de fósforo tenha sido alcançada na concentração de 0,10 mol P m^-3.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 Engineering for desiccation postponement: antisense of sucrose transporter in tobacco specifically on guard cells results in reduced stomatal conductance and increased water use efficiency(Universidade Federal de Viçosa, 2009-07-31) Antunes, Werner Camargos; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://lattes.cnpq.br/6454495897097940It was evaluated the importance of guard cell (GC) sucrose transporter and the role of sucrose as osmotic on GC. We transformed tobacco plants with antisense gene construct for sucrose transporter driven by KST1, GC specific promoter. Transgenic plants GC have less sucrose, more starch and modest increase in K + contents. Low sucrose contents in GC of transgenic lines were associated with low stomatal conductance (g s ), suggesting the importance of sucrose transporter and symplastic sucrose in maintaining low osmotic potential on GC. It was observed rapid starch disappearance when the guard cells are swelling, fact not observed in control plants. By means of low g s tobacco plants demonstrated diffusional (stomatal) restriction of photosynthesis (A), low transpiration rate (E) and low sub-stomatal CO 2 concentration, high A/E and higher carbon rate composition (δ 13 C). However, higher A/E was associated with lower A, consequently, a slower crop growth rate, but not smaller “efficiency index” as showed by relative growth rate. The δ 13 C data confirms the low conductance, showing that it represents a common stomata behavior over all plant development. By means of low g s tobacco plants, we got desiccation postponement phenotype as principal feature of this transformation, being high water saving plants. These results suggest that manipulation of sucrose transport in GC may be developed as a practical mechanism for drought avoidance and water conservation during irrigation. These results illustrate the importance of fine tuning of sucrose metabolism transport and metabolism in the fitness of stomatal function in contributing to plant survival or growth under unfavorable water conditions.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 Mecanismos de adaptação e fotoproteção em tomateiros submetidos ao estresse salino(Universidade Federal de Viçosa, 2009-02-17) Azevedo, Leticia da Costa; Silva, Marco Aurélio Pedron e; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790898P8; Campostrini, Eliemar; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784676E6; Cano, Marco Antonio Oliva; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787546T4; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4734046U6; Kuki, Kacilda Naomi; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784674P6; Otoni, Wagner Campos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786133Y6Plantas de tomateiro (Solanum lycopersicum Mill) cultivar Santa Clara 5600 VF foram submetidas a concentrações crescentes de NaCl até uma concentração de 150 mM. Com o objetivo de avaliar os efeitos iniciais que afeta a produção primária e os mecanismos de adaptação à salinidade sob estresse prolongado, foram implantados dois experimentos. As plantas foram cultivadas em solução nutritiva de Hoagland em casa de vegetação. No primeiro experimento, as plantas foram cultivadas em solução de 0, 50, 100 e 150 mM de NaCl o qual foi aplicado de forma progressiva de 50 mM. No segundo o NaCl foi adicionado a cada 12 horas até atingir 150 mM. Foram avaliados o potencial osmótico (ψs) das folhas e raízes, concentração dos íons Na+, Cl-, K+, Ca2+ e Mg2+ nas raízes, nos caules e nas folhas, concentração de prolina nas folhas, variáveis de trocas gasosas, estimativa da fotorrespiração fluorescência da clorofila a, imagem da fluorescência da clorofila a e atividade antioxidativa nas folhas. As plantas submetidas ao estresse salino apresentaram decréscimo no ψs das folhas e raízes. Tal decréscimo pode ser atribuído ao acúmulo de Na+, K+ e Cl- e açúcares que contribuíram para o ajustamento osmótico. Houve aumento na síntese de prolina, o qual foi relacionado como um osmólito de proteção ao estresse salino. Foi detectada queda na taxa fotossintética em reposta aos efeitos estomáticos e não estomáticos. Os teores de clorofila a, clorofila b, carotenóides e na relação clorofila a/b apresentaram decréscimo. Foi verificado decréscimo na taxa de transporte de elétrons no FSII. Houve aumento no rendimento quântico da dissipação regulada de energia não- fotoquímica no FSII Y(NPQ), na dissipação não-fotoquímica (NPQ) e altas taxas de Y(NPQ)/Y(NO) nas plantas submetidas ao estresse salino. Ocorreu aumento da atividade das enzimas SODs e APXs que participam no ciclo água-água. A partir desses resultados, pode-se concluir que, plantas de tomateiro submetidas ao estresse salino, desenvolveram ajustamento osmótico condicionando a absorção de água. Apresentaram mecanismos de fotoproteção eficientes na dissipação do excesso de energia na cadeia transportadora de elétrons. Tais mecanismos envolvem a dissipação de energia na forma de calor, pela fotorrespiração e pelo ciclo água-água. Além disso, foi possível acompanhar o prolongamento do estresse a partir das alterações na imagem da fluorescência da clorofila a.Item Crescimento, fotossíntese e mecanismos de fotoproteção em mudas de café (Coffea arabica L.) formadas a pleno sol e à sombra(Universidade Federal de Viçosa, 2008-10-10) Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; 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=K4759511D9; Martinez, Hermínia Emília Prieto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788276P4; Ronchi, Cláudio Pagotto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4767872T7; Sakiyama, Ney Sussumu; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781483H8Apesar de a produção de mudas de café arábica ser feita tradicionalmente em viveiros sob sombra, alguns viveristas, com o propósito de melhorar a sua aclimatação às condições do campo, após o transplantio, vêm produzindo mudas a pleno sol. Todavia, a maioria dos resultados obtidos com o cultivo de mudas de café a pleno sol ou à sombra se resume a avaliações morfológicas simples, sem dar-se ênfase em parâmetros fisiológicos que poderiam explicar os mecanismos de aclimatação de mudas de café à disponibilidade de luz. Neste estudo, examinaram-se parâmetros morfológicos, fisiológicos e bioquímicos, em folhas de mudas de café arábica (Coffea arabica L.) produzidas a pleno sol e à sombra. As plantas a pleno sol (T1) acumularam biomassa seca e exibiram taxa de crescimento relativo (TCR) similar em relação a plantas à sombra (T2), ainda que tenha ocorrido menor alocação de biomassa para a parte aérea e menor razão de massa foliar nas primeiras. Como um todo, esse comportamento deve estar associado à maior taxa assimilatória líquida (TAL) das plantas de T1. As taxas máximas de fotossíntese líquida foram maiores nas plantas a pleno sol, entretanto o padrão do curso diário das trocas gasosas entre as plantas de T1 e T2 foi semelhante, com variações diurnas das taxas fotossintéticas acompanhando a variação na condutância estomática (gs). Mesmo estando as plantas de T1 sob maior irradiância que as plantas de T2, não houve alterações na concentração de clorofilas totais (Cl (a+b)) nem na razão Cl a/b. Não foi verificado, também, qualquer indício de fotoinibição crônica nem danos fotooxidativos nas plantas de T1, que apresentaram concentração de aldeído malônico semelhante à das plantas de T2. A maior energia de excitação a que as plantas de T1 estavam sujeitas foi dissipada efetiva e adequadamente, possivelmente em função do maior coeficiente de extinção não-fotoquímico fato provavelmente associado ao maior estado de desepoxidação dos carotenóides envolvidos no ciclo das xantofilas (DEPS), as maiores concentrações de zeaxantina, e maior razão violaxantina + anteraxantina + zeaxantina e carotenóides totais, e à maior atividade das enzimas do sistema antioxidante, particularmente a peroxidase do ascorbato, redutase da glutationa e catalase. Decréscimos em A, observados após a transferência das mudas, da sombra para pleno sol (T3) foram, possivelmente, associados às reduções em gs bem como à ocorrência de uma fotoinibição crônica. Após transferência para condições de pleno sol, verificaram-se reduções em Cl (a+b), além de menor atividade das enzimas do sistema antioxidativo, associadas a um acúmulo de aldeído malônico. As mudas de T3 exibiram retenção noturna pronunciada de zeaxantina e aumentos consideráveis em DEPS, mesmo na antemanhã, porém com menor capacidade para defender-se adequadamente contra a maior pressão de excitação do novo ambiente lumínico. Demonstra-se, aqui, que a formação de mudas de café a pleno sol é uma opção que deve ser sempre considerada pelo cafeicultor ou pelo viverista, em função do desempenho superior dessas mudas, em relação às formadas à sombra.