ABSTRACT
Phosphorus (P) use efficiency is crucial for sorghum production. P acquisition efficiency is the most important component of P use efficiency. The early-stage evaluation of plant development is a useful tool for identifying P-efficient genotypes. This study aimed to identify sorghum hybrids that are efficient in P use efficiency and assess the genetic diversity among hybrids based on traits related to P acquisition efficiency. Thus, 38 sorghum hybrids and two inbred lines (checks) were evaluated under low and high P in a paper pouch system with nutrient solution. Biomass and root traits related to P efficiency were measured. There was no interaction between genotypes and P levels concerning all evaluated traits. The biomass and root traits, except root diameter, presented smaller means under low P than high P. Efficient and inefficient hybrids under each P level were identified. The genetic diversity assessment grouped these genotypes in different clusters. The hybrids AG1090, MSK326, AG1060, 1G100, AS 4639, DKB 540, and DKB 590 were superior under low-P and high-P. Hybrids SC121, 1236020 e 1167017 presented the lowest means than all other hybrids, under both conditions. The evaluated hybrids showed phenotypic diversity for traits related to P acquisition, such as root length and root surface area, which can be useful for establishing selection strategies for sorghum breeding programs and increasing P use efficiency.
A eficiência do uso do fósforo (P) é fundamental para a produção de sorgo. A avaliação no estágio inicial do desenvolvimento da planta é uma ferramenta útil para a identificação de genótipos eficientes de P. Este trabalho teve como objetivo identificar híbridos de sorgo que sejam eficientes ao uso de P e avaliar a diversidade genética entre os híbridos com base em características relacionadas à eficiência de aquisição de P. Assim, 38 híbridos de sorgo e duas linhagens (testemunhas) foram avaliados sob baixo e alto P em sistema de pastas de papel com solução nutritiva. Características de biomassa e de raiz relacionadas à eficiência de P foram mensuradas. Não houve interação entre genótipos e níveis de P em todas as características avaliadas. As características de biomassa e raiz, exceto o diâmetro da raiz, apresentaram médias menores sob baixo P em comparação com alto P. Híbridos eficientes e ineficientes sob cada nível de P foram identificados e agrupados quanto à diversidade genética. Os híbridos AG1090, MSK326, AG1060, 1G100, AS 4639, DKB 540 e DKB 590 foram superiores sob baixo-P e alto-P. Os híbridos SC121, 1236020 e 1167017 apresentaram as menores médias que todos os outros híbridos, em ambas condições. Os híbridos avaliados apresentaram diversidade fenotípica para características relacionadas à aquisição de P, como comprimento e área superficial da raiz, o que pode ser útil para estabelecer estratégias de seleção para programas de melhoramento de sorgo e aumentar a eficiência de uso do P.
Subject(s)
Phosphorus , Genetic Variation , Hydroponics , Sorghum/growth & developmentABSTRACT
Abstract Phosphorus (P) use efficiency is crucial for sorghum production. P acquisition efficiency is the most important component of P use efficiency. The early-stage evaluation of plant development is a useful tool for identifying P-efficient genotypes. This study aimed to identify sorghum hybrids that are efficient in P use efficiency and assess the genetic diversity among hybrids based on traits related to P acquisition efficiency. Thus, 38 sorghum hybrids and two inbred lines (checks) were evaluated under low and high P in a paper pouch system with nutrient solution. Biomass and root traits related to P efficiency were measured. There was no interaction between genotypes and P levels concerning all evaluated traits. The biomass and root traits, except root diameter, presented smaller means under low P than high P. Efficient and inefficient hybrids under each P level were identified. The genetic diversity assessment grouped these genotypes in different clusters. The hybrids AG1090, MSK326, AG1060, 1G100, AS 4639, DKB 540, and DKB 590 were superior under low-P and high-P. Hybrids SC121, 1236020 e 1167017 presented the lowest means than all other hybrids, under both conditions. The evaluated hybrids showed phenotypic diversity for traits related to P acquisition, such as root length and root surface area, which can be useful for establishing selection strategies for sorghum breeding programs and increasing P use efficiency.
Resumo A eficiência do uso do fósforo (P) é fundamental para a produção de sorgo. A avaliação no estágio inicial do desenvolvimento da planta é uma ferramenta útil para a identificação de genótipos eficientes de P. Este trabalho teve como objetivo identificar híbridos de sorgo que sejam eficientes ao uso de P e avaliar a diversidade genética entre os híbridos com base em características relacionadas à eficiência de aquisição de P. Assim, 38 híbridos de sorgo e duas linhagens (testemunhas) foram avaliados sob baixo e alto P em sistema de pastas de papel com solução nutritiva. Características de biomassa e de raiz relacionadas à eficiência de P foram mensuradas. Não houve interação entre genótipos e níveis de P em todas as características avaliadas. As características de biomassa e raiz, exceto o diâmetro da raiz, apresentaram médias menores sob baixo P em comparação com alto P. Híbridos eficientes e ineficientes sob cada nível de P foram identificados e agrupados quanto à diversidade genética. Os híbridos AG1090, MSK326, AG1060, 1G100, AS 4639, DKB 540 e DKB 590 foram superiores sob baixo-P e alto-P. Os híbridos SC121, 1236020 e 1167017 apresentaram as menores médias que todos os outros híbridos, em ambas condições. Os híbridos avaliados apresentaram diversidade fenotípica para características relacionadas à aquisição de P, como comprimento e área superficial da raiz, o que pode ser útil para estabelecer estratégias de seleção para programas de melhoramento de sorgo e aumentar a eficiência de uso do P.
ABSTRACT
Abstract The objective of this study was to evaluate the activity of antioxidant enzymes, the functioning of the photosystem II and quality of C. xanthocarpa seedlings cultivated under intermittent water deficit and shading levels and the influence of shading on recovery potential after suspension of the stress conditions. The seedlings were subjected to three levels of shading (0, 30, and 70%), six periods of evaluation (start: 0 days; 1st and 2nd photosynthesis zero: 1st and 2nd P0; 1st and 2nd recovery: 1stand 2nd REC; and END), and two forms of irrigation (control: periodically irrigated to maintain 70% substrate water retention capacity, and intermittent irrigation: suspension of irrigation). The plants subjected to intermittent irrigation conditions at 0% shading showed a reduction in water potential (Ψw) and potential quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) and maximum efficiency of the photochemical process (Fv/F0) and an increase in basal quantum production of the non-photochemical processes (F0/Fm). Superoxide dismutase (SOD) activity was higher in the leaves than in the roots. The C. xanthocarpa is a species sensitive to water deficit but presents strategies to adapt to an environment under temporary water restriction, which are more temporary are most efficient under shading. The seedlings with water deficit at all levels of shading exhibited higher protective antioxidant activity and lower quality at 0% shading. The shading minimizes prevents permanent damage to the photosystem II and after the re-irrigation, the evaluated characteristics showed recovery with respect to the control group, except POD and SOD activities in the leaves.
Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade de enzimas antioxidantes, o funcionamento do fotossistema II e a qualidade de mudas de C. xanthocarpa cultivadas sob déficit hídrico intermitente e níveis de sombreamento e a influência do sombreamento sobre o potencial de recuperação após suspensão das condições de estresse. As mudas foram submetidas a três níveis de sombreamento (0, 30 e 70%), seis períodos de avaliação (início: 0 dias; 1ª e 2ª fotossíntese zero: 1ª e 2ª P0; 1ª e 2ª recuperação: 1ª e 2ª REC; e final), e duas formas de irrigação (controle: periodicamente irrigado para manter 70% da capacidade de retenção de água do substrato, e irrigação intermitente: suspensão da irrigação). As plantas submetidas às condições de irrigação intermitente a 0% de sombreamento apresentaram redução do potencial hídrico (Ψw) e eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm) e máxima eficiência do processo fotoquímico (Fv/F0) e aumento da produção quantica basal dos processos não fotoquímicos (F0/Fm). A atividade da superóxido dismutase (SOD) foi maior nas folhas do que nas raízes. C. xanthocarpa é uma espécie sensível ao déficit hídrico, mas apresenta estratégias para se adaptar a um ambiente com restrição hídrica temporária, sendo mais eficientes sob sombreamento. As mudas com déficit hídrico em todos os níveis de sombreamento exibiram maior atividade antioxidante protetora e menor qualidade no sombreamento 0%. O sombreamento minimiza danos permanentes ao fotossistema II e após a re-irrigação, as características avaliadas apresentaram recuperação em relação ao grupo controle, exceto atividades de POD e SOD nas folhas.
Subject(s)
Water , Seedlings , Photosynthesis , Plant Leaves , AntioxidantsABSTRACT
Abstract Population growth is increasing rapidly around the world, in these consequences we need to produce more foods to full fill the demand of increased population. The world is facing global warming due to urbanizations and industrialization and in this concerns plants exposed continuously to abiotic stresses which is a major cause of crop hammering every year. Abiotic stresses consist of Drought, Salt, Heat, Cold, Oxidative and Metal toxicity which damage the crop yield continuously. Drought and salinity stress severally affected in similar manner to plant and the leading cause of reduction in crop yield. Plants respond to various stimuli under abiotic or biotic stress condition and express certain genes either structural or regulatory genes which maintain the plant integrity. The regulatory genes primarily the transcription factors that exert their activity by binding to certain cis DNA elements and consequently either up regulated or down regulate to target expression. These transcription factors are known as masters regulators because its single transcript regulate more than one gene, in this context the regulon word is fascinating more in compass of transcription factors. Progress has been made to better understand about effect of regulons (AREB/ABF, DREB, MYB, and NAC) under abiotic stresses and a number of regulons reported for stress responsive and used as a better transgenic tool of Arabidopsis and Rice.
Resumo O crescimento populacional está aumentando rapidamente em todo o mundo, e para combater suas consequências precisamos produzir mais alimentos para suprir a demanda do aumento populacional. O mundo está enfrentando o aquecimento global devido à urbanização e industrialização e, nesse caso, plantas expostas continuamente a estresses abióticos, que é uma das principais causas do martelamento das safras todos os anos. Estresses abióticos consistem em seca, sal, calor, frio, oxidação e toxicidade de metais que prejudicam o rendimento da colheita continuamente. A seca e o estresse salino são afetados de maneira diversa pela planta e são a principal causa de redução da produtividade das culturas. As plantas respondem a vários estímulos sob condições de estresse abiótico ou biótico e expressam certos genes estruturais ou regulatórios que mantêm a integridade da planta. Os genes reguladores são principalmente os fatores de transcrição que exercem sua atividade ligando-se a certos elementos cis do DNA e, consequentemente, são regulados para cima ou para baixo para a expressão alvo. Esses fatores de transcrição são conhecidos como reguladores mestres porque sua única transcrição regula mais de um gene; nesse contexto, a palavra regulon é mais fascinante no âmbito dos fatores de transcrição. Progresso foi feito para entender melhor sobre o efeito dos regulons (AREB / ABF, DREB, MYB e NAC) sob estresses abióticos e uma série de regulons relatados como responsivos ao estresse e usados como uma melhor ferramenta transgênica de Arabidopsis e Rice.
Subject(s)
Regulon/genetics , Gene Expression Regulation, Plant , Plant Proteins/metabolism , Stress, Physiological/genetics , Plants, Genetically Modified/genetics , DroughtsABSTRACT
The objective of this study was to evaluate the activity of antioxidant enzymes, the functioning of the photosystem II and quality of C. xanthocarpa seedlings cultivated under intermittent water deficit and shading levels and the influence of shading on recovery potential after suspension of the stress conditions. The seedlings were subjected to three levels of shading (0, 30, and 70%), six periods of evaluation (start: 0 days; 1st and 2nd photosynthesis zero: 1st and 2nd P0; 1st and 2nd recovery: 1stand 2nd REC; and END), and two forms of irrigation (control: periodically irrigated to maintain 70% substrate water retention capacity, and intermittent irrigation: suspension of irrigation). The plants subjected to intermittent irrigation conditions at 0% shading showed a reduction in water potential (Ψw) and potential quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) and maximum efficiency of the photochemical process (Fv/F0) and an increase in basal quantum production of the non-photochemical processes (F0/Fm). Superoxide dismutase (SOD) activity was higher in the leaves than in the roots. The C. xanthocarpa is a species sensitive to water deficit but presents strategies to adapt to an environment under temporary water restriction, which are more temporary are most efficient under shading. The seedlings with water deficit at all levels of shading exhibited higher protective antioxidant activity and lower quality at 0% shading. The shading minimizes prevents permanent damage to the photosystem II and after the re-irrigation, the evaluated characteristics showed recovery with respect to the control group, except POD and SOD activities in the leaves.
O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade de enzimas antioxidantes, o funcionamento do fotossistema II e a qualidade de mudas de C. xanthocarpa cultivadas sob déficit hídrico intermitente e níveis de sombreamento e a influência do sombreamento sobre o potencial de recuperação após suspensão das condições de estresse. As mudas foram submetidas a três níveis de sombreamento (0, 30 e 70%), seis períodos de avaliação (início: 0 dias; 1ª e 2ª fotossíntese zero: 1ª e 2ª P0; 1ª e 2ª recuperação: 1ª e 2ª REC; e final), e duas formas de irrigação (controle: periodicamente irrigado para manter 70% da capacidade de retenção de água do substrato, e irrigação intermitente: suspensão da irrigação). As plantas submetidas às condições de irrigação intermitente a 0% de sombreamento apresentaram redução do potencial hídrico (Ψw) e eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm) e máxima eficiência do processo fotoquímico (Fv/F0) e aumento da produção quantica basal dos processos não fotoquímicos (F0/Fm). A atividade da superóxido dismutase (SOD) foi maior nas folhas do que nas raízes. C. xanthocarpa é uma espécie sensível ao déficit hídrico, mas apresenta estratégias para se adaptar a um ambiente com restrição hídrica temporária, sendo mais eficientes sob sombreamento. As mudas com déficit hídrico em todos os níveis de sombreamento exibiram maior atividade antioxidante protetora e menor qualidade no sombreamento 0%. O sombreamento minimiza danos permanentes ao fotossistema II e após a re-irrigação, as características avaliadas apresentaram recuperação em relação ao grupo controle, exceto atividades de POD e SOD nas folhas.
Subject(s)
Enzymes/biosynthesis , Stress, Physiological , Photosynthesis , Myrtaceae/growth & development , Myrtaceae/metabolismABSTRACT
Population growth is increasing rapidly around the world, in these consequences we need to produce more foods to full fill the demand of increased population. The world is facing global warming due to urbanizations and industrialization and in this concerns plants exposed continuously to abiotic stresses which is a major cause of crop hammering every year. Abiotic stresses consist of Drought, Salt, Heat, Cold, Oxidative and Metal toxicity which damage the crop yield continuously. Drought and salinity stress severally affected in similar manner to plant and the leading cause of reduction in crop yield. Plants respond to various stimuli under abiotic or biotic stress condition and express certain genes either structural or regulatory genes which maintain the plant integrity. The regulatory genes primarily the transcription factors that exert their activity by binding to certain cis DNA elements and consequently either up regulated or down regulate to target expression. These transcription factors are known as masters regulators because its single transcript regulate more than one gene, in this context the regulon word is fascinating more in compass of transcription factors. Progress has been made to better understand about effect of regulons (AREB/ABF, DREB, MYB, and NAC) under abiotic stresses and a number of regulons reported for stress responsive and used as a better transgenic tool of Arabidopsis and Rice.
O crescimento populacional está aumentando rapidamente em todo o mundo, e para combater suas consequências precisamos produzir mais alimentos para suprir a demanda do aumento populacional. O mundo está enfrentando o aquecimento global devido à urbanização e industrialização e, nesse caso, plantas expostas continuamente a estresses abióticos, que é uma das principais causas do martelamento das safras todos os anos. Estresses abióticos consistem em seca, sal, calor, frio, oxidação e toxicidade de metais que prejudicam o rendimento da colheita continuamente. A seca e o estresse salino são afetados de maneira diversa pela planta e são a principal causa de redução da produtividade das culturas. As plantas respondem a vários estímulos sob condições de estresse abiótico ou biótico e expressam certos genes estruturais ou regulatórios que mantêm a integridade da planta. Os genes reguladores são principalmente os fatores de transcrição que exercem sua atividade ligando-se a certos elementos cis do DNA e, consequentemente, são regulados para cima ou para baixo para a expressão alvo. Esses fatores de transcrição são conhecidos como reguladores mestres porque sua única transcrição regula mais de um gene; nesse contexto, a palavra regulon é mais fascinante no âmbito dos fatores de transcrição. Progresso foi feito para entender melhor sobre o efeito dos regulons (AREB / ABF, DREB, MYB e NAC) sob estresses abióticos e uma série de regulons relatados como responsivos ao estresse e usados como uma melhor ferramenta transgênica de Arabidopsis e Rice.
Subject(s)
Arabidopsis , Stress, Physiological , Salt Stress , Genes, Regulator , Regulon , DroughtsABSTRACT
Abstract The objective of this study was to evaluate the activity of antioxidant enzymes, the functioning of the photosystem II and quality of C. xanthocarpa seedlings cultivated under intermittent water deficit and shading levels and the influence of shading on recovery potential after suspension of the stress conditions. The seedlings were subjected to three levels of shading (0, 30, and 70%), six periods of evaluation (start: 0 days; 1st and 2nd photosynthesis zero: 1st and 2nd P0; 1st and 2nd recovery: 1stand 2nd REC; and END), and two forms of irrigation (control: periodically irrigated to maintain 70% substrate water retention capacity, and intermittent irrigation: suspension of irrigation). The plants subjected to intermittent irrigation conditions at 0% shading showed a reduction in water potential (w) and potential quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) and maximum efficiency of the photochemical process (Fv/F0) and an increase in basal quantum production of the non-photochemical processes (F0/Fm). Superoxide dismutase (SOD) activity was higher in the leaves than in the roots. The C. xanthocarpa is a species sensitive to water deficit but presents strategies to adapt to an environment under temporary water restriction, which are more temporary are most efficient under shading. The seedlings with water deficit at all levels of shading exhibited higher protective antioxidant activity and lower quality at 0% shading. The shading minimizes prevents permanent damage to the photosystem II and after the re-irrigation, the evaluated characteristics showed recovery with respect to the control group, except POD and SOD activities in the leaves.
Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade de enzimas antioxidantes, o funcionamento do fotossistema II e a qualidade de mudas de C. xanthocarpa cultivadas sob déficit hídrico intermitente e níveis de sombreamento e a influência do sombreamento sobre o potencial de recuperação após suspensão das condições de estresse. As mudas foram submetidas a três níveis de sombreamento (0, 30 e 70%), seis períodos de avaliação (início: 0 dias; 1ª e 2ª fotossíntese zero: 1ª e 2ª P0; 1ª e 2ª recuperação: 1ª e 2ª REC; e final), e duas formas de irrigação (controle: periodicamente irrigado para manter 70% da capacidade de retenção de água do substrato, e irrigação intermitente: suspensão da irrigação). As plantas submetidas às condições de irrigação intermitente a 0% de sombreamento apresentaram redução do potencial hídrico (w) e eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm) e máxima eficiência do processo fotoquímico (Fv/F0) e aumento da produção quantica basal dos processos não fotoquímicos (F0/Fm). A atividade da superóxido dismutase (SOD) foi maior nas folhas do que nas raízes. C. xanthocarpa é uma espécie sensível ao déficit hídrico, mas apresenta estratégias para se adaptar a um ambiente com restrição hídrica temporária, sendo mais eficientes sob sombreamento. As mudas com déficit hídrico em todos os níveis de sombreamento exibiram maior atividade antioxidante protetora e menor qualidade no sombreamento 0%. O sombreamento minimiza danos permanentes ao fotossistema II e após a re-irrigação, as características avaliadas apresentaram recuperação em relação ao grupo controle, exceto atividades de POD e SOD nas folhas.
ABSTRACT
Abstract Population growth is increasing rapidly around the world, in these consequences we need to produce more foods to full fill the demand of increased population. The world is facing global warming due to urbanizations and industrialization and in this concerns plants exposed continuously to abiotic stresses which is a major cause of crop hammering every year. Abiotic stresses consist of Drought, Salt, Heat, Cold, Oxidative and Metal toxicity which damage the crop yield continuously. Drought and salinity stress severally affected in similar manner to plant and the leading cause of reduction in crop yield. Plants respond to various stimuli under abiotic or biotic stress condition and express certain genes either structural or regulatory genes which maintain the plant integrity. The regulatory genes primarily the transcription factors that exert their activity by binding to certain cis DNA elements and consequently either up regulated or down regulate to target expression. These transcription factors are known as masters regulators because its single transcript regulate more than one gene, in this context the regulon word is fascinating more in compass of transcription factors. Progress has been made to better understand about effect of regulons (AREB/ABF, DREB, MYB, and NAC) under abiotic stresses and a number of regulons reported for stress responsive and used as a better transgenic tool of Arabidopsis and Rice.
Resumo O crescimento populacional está aumentando rapidamente em todo o mundo, e para combater suas consequências precisamos produzir mais alimentos para suprir a demanda do aumento populacional. O mundo está enfrentando o aquecimento global devido à urbanização e industrialização e, nesse caso, plantas expostas continuamente a estresses abióticos, que é uma das principais causas do martelamento das safras todos os anos. Estresses abióticos consistem em seca, sal, calor, frio, oxidação e toxicidade de metais que prejudicam o rendimento da colheita continuamente. A seca e o estresse salino são afetados de maneira diversa pela planta e são a principal causa de redução da produtividade das culturas. As plantas respondem a vários estímulos sob condições de estresse abiótico ou biótico e expressam certos genes estruturais ou regulatórios que mantêm a integridade da planta. Os genes reguladores são principalmente os fatores de transcrição que exercem sua atividade ligando-se a certos elementos cis do DNA e, consequentemente, são regulados para cima ou para baixo para a expressão alvo. Esses fatores de transcrição são conhecidos como reguladores mestres porque sua única transcrição regula mais de um gene; nesse contexto, a palavra regulon é mais fascinante no âmbito dos fatores de transcrição. Progresso foi feito para entender melhor sobre o efeito dos regulons (AREB / ABF, DREB, MYB e NAC) sob estresses abióticos e uma série de regulons relatados como responsivos ao estresse e usados como uma melhor ferramenta transgênica de Arabidopsis e Rice.
ABSTRACT
The first experiment was conducted to evaluate the impact of seed priming on germination behavior and seedling establishment in Vicia faba and Vicia sativa, for that, seeds priming was done using SA (100 µM) and KH2PO4. In order to determine the optimal concentration of KH2PO4 for improving germination, different concentrations were used: 25 µM, 50 µM, and 100 µM. The best germination behavior and seedling establishment were obtained with 25 and 50 µM KH2PO4, respectively for Vicia faba and Vicia sativa. Moreover, data showed that 100 µM of SA improved seed germination as well as the seedling establishment for both species. The second experiment was carried out to investigate the influence of seed priming for improving phosphorous (P) deficiency tolerance. To do, seedling obtained from primed and nonprimed seeds were grown in a hydroponic culture system with three different treatments: control (C, medium containing sufficient P concentration: 360 µM KH2PO4), direct phosphorus-deficient (DD, medium containing only 10 µM KH2PO4), and induced P deficiency by bicarbonate (ID, medium containing sufficient P concentration: 360 µM KH2PO4 + 0.5 g L-1 CaCO3 + 10 mM NaHCO3). Furthermore, the role of exogenous SA applied to P deficiency tolerance enhancement was explored. Seed priming or the exogenous application of SA significantly reduced the severity effect of P deficiency. In fact, the pretreated plants were observed more tolerant to P deficiency as reflected from the significant increase in plant biomass, P uptake, and an efficient antioxidant system. Overall, this paper highlights the beneficial effect of seeds priming or the exogenous application of SA in the improvement of plant tolerance to phosphorus deficiency.
A deficiência de fósforo (P) é um fator ambiental adverso comum que limita a produção agrícola em todo o mundo. Este estudo é uma avaliação do efeito benéfico da técnica de priming de sementes para tolerância à deficiência de P em Vicia faba e Vicia sativa. Para avaliar o impacto do condicionamento das sementes no comportamento germinativo de Vicia faba e Vicia sativa, suas sementes foram imersas em diferentes concentrações de KH2PO4 (25 µM, 50 µM e 100 µM) e em 100 µM de ácido salicílico (SA) por 24 h. Os resultados obtidos definiram KH2PO4 50 µM (para Vicia sativa) e KH2PO4 25 µM (para Vicia faba) como as concentrações ótimas que garantem uma melhor germinação das sementes. Além disso, os dados mostraram que a SA melhora a germinação de sementes e o estabelecimento de mudas. Posteriormente, para investigar a contribuição dessa técnica no aumento da tolerância à deficiência de P, sementes preparadas e não preparadas foram cultivadas em solução hidropônica com três tratamentos diferentes: controle (C, meio contendo concentração suficiente de P: KH2PO4 360 µM), deficiente em fósforo direto (DD, meio contendo apenas 10 µM de KH2PO4) e deficiência induzida de P por bicarbonato (ID, meio contendo concentração suficiente de P: 360 µM de KH2PO4 + 0,5 g l-1 de CaCO3 + 10 mM de NaHCO3). Além disso, o papel da SA exógeno aplicada no aumento da tolerância à deficiência de P foi explorado. A preparação das sementes ou a aplicação exógena de SA reduziu significativamente o efeito da severidade da deficiência de P. De fato, as plantas pré-tratadas foram observadas mais tolerantes à deficiência de P, refletidas no aumento significativo da biomassa da planta, na absorção de P e em um eficiente sistema antioxidante. No geral, este artigo destaca o efeito benéfico da priming de sementes ou a aplicação exógena de SA na melhoria da tolerância das plantas à deficiência de fósforo.
Subject(s)
Vicia faba , Vicia sativa , Salicylic AcidABSTRACT
ABSTRACT: The purpose of this study was to select cold-tolerant sugarcane families and clones. Evaluations were carried out during three selection phases in the municipality of Pelotas, state of Rio Grande do Sul, Brazil. The experiments were arranged in an incomplete block design, with initially 4,452 seedlings of 53 full-sib families. Aside from the traits soluble solids content (BRX), tons of stalks per hectare (TSH) and tons of brixper hectare (TBH), the survival of the apical bud (ABS) was evaluated in the first selection stage (T1) of the breeding program. At the end of three selection phases, 15 clones of 14 of the 53 families evaluated in the first phase (T1) were selected for the experimental phase. Of these, the clones RS/PR126066, RS/PR126044, RS/PR126052, RS/PR126007 and RS/PR126033, had a good performance for apical bud survival in the first selection phase.
RESUMO: O objetivo desse trabalho foi selecionar famílias e clones de cana-de-açúcar tolerantes ao estresse por frio. As avaliações ocorreram durante três fases de seleção no município de Pelotas, no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Os experimentos foram conduzidos no delineamento de blocos incompletos, sendo inicialmente composto por 4.452 seedlings oriundos de 53 famílias de irmãos completos. Além dos caracteres teor de sólidos solúveis (BRIX), tonelada de colmos por hectare (TCH) e tonelada de brix por hectare (TBH), foi avaliada a sobrevivência do meristema apical (GEM) na primeira fase de seleção (T1) do programa de melhoramento genético. Ao final de três fases de seleção, 15 clones pertencentes a 14 das 53 famílias avaliadas na primeira fase (T1) foram selecionados para a fase de experimentação, destes, destacam-se: RS/PR126066, RS/PR126044, RS/PR126052, RS/PR126007 e RS/PR126033, pois além de apresentar desempenho satisfatório para os caracteres TCH e TBH, foram avaliados com notas máximas (N4 e N5) para sobrevivência de gema apical no primeiro ciclo de seleção.
ABSTRACT
ABSTRACT: The objective of this research was to assess the manner in which the presence of green soybean seeds affects their physiological quality. In this study, six lots of soybean seeds of cultivar 5958RSF IPRO with 0, 0, 7, 8, 16 and 18% of green seeds were examined. The tests done included the first germination count, germination, electrical conductivity, field emergence, accelerated aging, emergence speed index, Tetrazolium, length, dry mass and seedling growth curve. Results were tested employing the normality test and analysis of variance, and the means were compared by the Tukey test at 5% probability level, employing the Rbio statistical program. Growth data were analyzed by the nonlinear regression analytical method, using the SigmaPlot 12.0 software. The viability and vigor of the greenish seeds were confirmed to reveal higher deterioration, proportional to the percentage of seeds in which the cotyledons had green pigmentation, indicating that the presence of chlorophyll caused the physiological quality of the soybean seeds to decrease.
RESUMO: Neste trabalho o objetivo foi avaliar a influência da presença de sementes esverdeadas de soja na sua qualidade fisiológica. Para tanto, foram utilizados seis lotes de sementes de soja da cultivar 5958RSF IPRO com 0, 0, 7, 8, 16 e 18% de sementes esverdeadas. Os testes realizados foram: primeira contagem de germinação, germinação, condutividade elétrica, emergência em campo, envelhecimento acelerado, índice de velocidade de emergência, tetrazólio, comprimento, massa seca e curva de crescimento de plântulas. Os resultados foram submetidos ao teste de normalidade e análise de variância, seguido de comparações de médias, pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade, com auxílio do programa estatístico Rbio. Os dados de crescimento foram submetidos à análise de regressão não-linear, utilizando o software SigmaPlot 12.0. Para as sementes esverdeadas, constata-se menor viabilidade e vigor devido a maior deterioração, proporcional a porcentagem de sementes com pigmentação verde nos cotilédones, de forma que a presença de clorofila reduz a qualidade fisiológica de sementes de soja.
ABSTRACT
ABSTRACT: The objective of this study was to evaluate the physiological and biochemical mechanisms of adaptation of Hyptis suaveolens under osmotic stress due to salinity inoculations with a mycorrhizal fungal species. H. suaveolens seeds were germinated in polyethylene pots containing a substrate associated with or without arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). After plant formation, treatments were treated with different salt concentrations (0.0, 35, 70, and 105 mM) and fungi (control and two types of AMF), totaling 12 treatments with three replicates. The experimental design used randomized blocks in a 4 x 3 factorial scheme, totaling 12 treatments with three replicates each. Salinity affected all measured physiological and biochemical variables, and the stress reduced dry matter content. Plants associated with AMF had increased dry matter compared to non-associated plants, and there were increased biochemical and physiological responses of AMF-colonized plants in the 35 mM NaCl treatment. However, saline stress negatively affected the development of H. suaveolens; and therefore, no attenuation of fungi was observed.
RESUMO: Este estudo teve como objetivo avaliar mecanismos fisiológicos e bioquímicos de adaptação de Hyptis suaveolens submetidas ao estresse osmótico decorrente da salinidade inoculadas com espécies de fungos micorrízicos. Sementes de H. suaveolens foram colocadas para germinar em vasos de polietileno contendo substrato associado, ou não, a FMA. Após o estabelecimento das plantas, foram iniciados os tratamentos com diferentes concentrações de sais (0,0; 35; 70 e 105 mM) e fungos (controle e dois tipos de FMA), perfazendo 12 tratamentos com três repetições. O delineamento experimental foi em blocos casualizados em esquema fatorial 4 x 3, perfazendo 12 tratamentos com três repetições cada. Observou-se, através de variáveis fisiológicas e bioquímicas, que a salinidade afetou todas as variáveis analisadas e o estresse promoveu redução no conteúdo de matéria seca. Verificou-se que plantas associadas com FMA apresentaram ganho de matéria seca em relação as não associadas e incremento de respostas bioquímicas e fisiológicas das plantas colonizadas no tratamento 35mM de NaCl. No entanto, o estresse salino afeta negativamente o desenvolvimento de H. suaveolens não sendo observado, portanto, atenuação dos fungos.
ABSTRACT
Salvia hispanica seedlings have stood out for their potentialities in nutrients for agri-food industries. Nevertheless, studies related to this species are still scarce, especially with respect to agronomic factors that enable its propagation and development. Hence, this study aimed to evaluate germination, vigor and osmotic adjustment of S. hispanica seeds and seedlings subjected to water and thermal stress. The experimental design was completely randomized, with treatments arranged in factorial scheme, corresponding to five levels of polyethylene glycol (PEG 6000) (0.0; -0.1; -0.2; -0.3 and -0.4 MPa) and five temperatures (20, 25, 30 and 20-30 °C), with four replicates of 50 seeds in each treatment. Germination test was set on blotter paper, moistened with PEG 6000 solutions at the previously mentioned potentials, under 8-h photoperiod. The following variables were analyzed: germination, germination speed index, seedling shoot length, seedling root length, seedling dry matter and contents of chlorophyll, carotenoids, amino acids, proline and sugars. Polyethylene glycol levels of -0.4 MPa at all temperatures and -0.3 MPa at 30 °C and 20-30 °C enable germination and vigor of S. hispanica seedlings. S. hispanica seedlings are able to perform osmotic adjustment under water stress conditions up to the level of -0.3 MPa, when grown from seeds germinated at temperatures of up to 25 ºC.
As sementes de S. hispanica têm se destacado pela sua potencialidade em nutrientes para as indústrias agroalimentares. No entanto, ainda são escassas as pesquisas relacionadas a esta espécie, principalmente no tocante aos fatores agronômicos que viabilizem a sua propagação e desenvolvimento. Com isso, objetivou-se verificar a germinação, vigor e ajustamento osmótico de sementes e plântulas de S. hispanicasubmetidas aos estresses hídrico e térmico. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com tratamentos distribuídos em esquema fatorial, correspondente a cinco níveis de polietileno glicol (PEG 6000) (0,0; -0,1; -0,2; -0,3 e -0,4 MPa) e quatro temperaturas (20, 25, 30 e 20-30 °C), com quatro repetições de 50 sementes para cada tratamento. Para isso, instalou-se o teste de germinação em substrato mata-borrão, umedecidos com soluções de PEG 6000 nos potenciais mencionados, sob fotoperíodo de 8 horas de luz. As variáveis analisadas foram germinação, índice de velocidade de germinação, comprimento de parte aérea e das raízes das plântulas, massa seca de plântulas, teores de clorofila e carotenoides, aminoácidos, prolina e açúcares. O nível de polietilenoglicol de -0,4 MPa para todas as temperaturas estudadas, e -0,3 MPa nas temperaturas de 30 °C e 20-30 °C inviabilizam a germinação e o vigor das plântulas de S. hispanica. As plântulas de S. hispanica são capazes de realizar ajuste osmótico sob condições de estresse hídrico até os níveis de -0,3 MPa, quando provenientes de sementes germinadas em temperaturas de até 25 ºC.
Subject(s)
Polyethylene Glycols , Germination , Heat-Shock Response , Salvia , Dehydration , Stress, PhysiologicalABSTRACT
Selecting a trait linked to metabolic pathways that enhance resistance and tolerance to biotic and abiotic stresses may be an excellent alternative. A practical approach to increase the productivity of annual crops is to maximize the photosynthetic efficiency in plant breeding. The purpose of this study was to discriminate common bean genotypes during physiological senescence with regard to the stay-green trait and analyze its effects on other traits of agronomic interest. Ten common bean genotypes were analyzed in a randomized complete block design with three replications. The stay-green trait was assessed by visual scores at harvest. The chlorophyll a content, chlorophyll b and green pod color were also evaluated during senescence (75, 80, 85, 90, and 95 days after sowing). Pod maturation of all evaluated genotypes was standard when they reached 95 days after sowing. The stay - green feature was detected only in the genotypes BRS Expedito, FT - Tarumã and BAF071. Genetic variability in the mechanisms related to late senescence is indicated by: i) a high initial chlorophyll a content; and ii) reduced chlorophyll degradation throughout senescence. Plants with stay-green properties were significantly correlated with a lower incidence and severity of plant pathology, greater stem diameter, and higher grain yield.
Selecionar uma característica relacionada às vias metabólicas responsáveis pelo aumento da resistência e/ou tolerância a estresses bióticos e abióticos pode ser uma excelente alternativa no melhoramento de plantas. Uma abordagem prática para aumentar a produtividade das culturas anuais é maximizar a eficiência fotossintética. O objetivo do trabalho foi discriminar genótipos de feijão durante a senescência fisiológica quanto ao caráter stay-green e correlacionar os efeitos sobre outros caracteres de interesse agronômico. Foram avaliados dez genótipos de feijão submetidos ao delineamento de blocos casualizados com três repetições. O caráter stay-green foi mensurado por escores de notas visuais na colheita. Também foram avaliados o teor de clorofila a, teor de clorofila b e coloração verde do legume no decorrer da senescência (75, 80, 85, 90, 95 dias após semeadura). A maturação dos legumes foi padrão para todos osgenótipos avaliados. Os genótipos BRS Expedito, FT - Tarumã e BAF071 apresentaram stay-green, diferentemente dos demais. A variabilidade genética nos mecanismos relacionados a senescência tardia, são detectadas pela: i) elevado teor de clorofila a inicial; e ii) reduzida degradação de clorofila ao longo da senescência. As plantas com stay-green apresentaram correlações significativas com menor incidência e severidade de fitopatologias, maior diâmetro do caule e rendimento de grãos.
Subject(s)
Stress, Physiological , Phaseolus , Plant BreedingABSTRACT
ABSTRACT: The objective of this research was to evaluate the proline synthesis and physiological response of cassava genotypes which were micro propagated and induced to salinity stress in vitro. Micro cuttings of approximately 1.0cm long with a single bud of genotypes TBRS Tapioqueira, BRS Verdinha and Lagoão which were previously established in vitro were inoculated in a MS medium containing different concentrations of NaCl (0; 25; 50; 75; 100mM) and were analyzed after 90th day for: number of roots, number of leaves and shoot dry mass. The proline content of BRS Tapioqueira and Lagoão was assessed at 30th, 60th and 90th day. There was no analysis of proline of the variety Verdinha because of the contamination of the explants. The experimental design was completely randomized in double factorial scheme (3 genotypes x 5 salt treatments), with seven repetitions for growth variables. For comparing proline content, completely randomized design was used in a plot subdivided in time, with genotype and NaCl factors in plot and time in subplot, with two repetitions. For r time and genotypes Tukey test (P<0,05) was used and for NaCl levels regression test (P<0,05). Salinity affected the growth of all varieties; although, BRS Tapioqueira and BRS Verdinha were less affected by induced salt stress. There was an increase in the accumulation of proline from the salt increment, this synthesis of proline being a biochemical indicator of salt stress in cassava plants cultivated in vitro.
RESUMO: O objetivo deste trabalho foi avaliar a síntese de prolina e respostas fisiológicas de variedades de mandioca micropropagadas e induzidas ao estresse salino in vitro. Microestacas das variedades BRS Tapioqueira, BRS Verdinha e Lagoão previamente estabelecidas in vitro foram inoculadas em meio MS com diferentes concentrações de NaCl (0; 25; 50; 75; 100mM) e aos 90 dias foram analisados: número de raiz, número de folhas e massa seca de parte aérea. O teor de prolina das variedades BRS Tapioqueira e Lagoão foi analisado aos 30, 60 e 90 dias. Não houve análise de prolina da variedade Verdinha por causa da contaminação dos explantes. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 genótipos x 5 tratamentos salinos, com sete repetições para as variáveis de crescimento. Para o conteúdo de prolina foi considerado inteiramente casualizado subdividido no tempo, com genótipos e NaCl na parcela e o tempo na subparcela e duas repetições. Para os fatores variedade e tempo, foi utilizado o teste de Tukey (P<0,05) e para tratamentos salinos, teste de Regressão (P<0,05). A salinidade afetou o crescimento de todas as variedades, porém BRS Tapioqueira e BRS Verdinha mostraram-se menos afetadas pelo estresse salino induzido. Houve aumento no acúmulo de prolina a partir do incremento de sal, sendo então este, um indicador bioquímico de estresse salino em plantas de mandioca cultivadas in vitro.
ABSTRACT
Banana cultivation is an agricultural activity practiced in different regions and constantly subjected to abiotic stresses that limit its productivity. To treat the effect of these stresses research can be undertake by simulating them in vitro since it limit the effect of the external factor in the experiment. Therefore, the objective of this study was to simulate the compaction in banana plant cultivated in vitro using Phytagel. To realize the experiment, we used MS culture medium with two distinct consistency added in the testing tubes. In the bottom part was added 10 mL of culture medium with consistency of jellification: 1.8, 2.8, 3.8, 4.8 and 5.8 g L-1 of Phytagel. Over this culture medium was added 5mL of half MS with consistency standard 1.8 g L-1 of Phytagel. Posteriorly, the planting materials from cultivar Grand Naine, BRS Vitória and BRS Princesa were inoculated in the growth medium. After 30 days of culture the plant materials were submitted for agronomic and physiological evaluation. The result showed non-significant difference among the compaction factors on physiological parameters however variety Grand Naine presents better performance in this character. Besides variety Grand Naine increased the rate of photosynthesis under compaction. This behaviour probably occurred due to overcoming the effect of stress by the variety. Therefore, it can be concluded that the cultivar Grand Naine is superior to cultivars BRS Vitória and BRS Princesa since it produces superior performance on rate of photosynthesis, stomatal conductance, and transpiration under simulated compaction conditions that favor the accumulation of plant biomass.
A bananicultura é uma atividade agrícola difundida em diferentes áreas e constantemente sujeita a estresses abióticos, os quais limitam sua produtividade. Para sanar o efeito dos estresses abióticos pesquisas podem ser simuladas in vitro, pois devido à característica de ambiente controlado pode proporcionar efeito puro do fator de estresse. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi simular a compactação em bananeiras cultivadas in vitro mediante o uso de Phytagel. Para instalação do experimento utilizou-se o meio de cultura MS em duas consistências distintas, adicionadas a tubos de ensaios. Na parte inferior desses, adicionou-se 10 mL do meio de cultura com distintas consistências de geleificação: 1,8; 2,8; 3,8; 4,8 e 5,8 g L-1 de Phytagel. Sobre este meio de cultura foi adicionado mais 5 mL de meio MS, mas na consistência padrão de 1,8 g L-1 de Phytagel. Posteriormente foram inoculados propágulos das cultivares Grand Naine, BRS Vitória e BRS Princesa. Aos 30 dias de cultivo o material vegetal foi submetido a avaliações fitotécnicas e fisiológicas. Observa-se que as variáveis fitotécnicas não foram significativas para o fator compactação e que a cultivar Grand Naine obteve maior desempenho nessa característica. Observa-se também que a cultivar Grand Naine aumenta sua taxa fotossintética mediante a compactação. Esse comportamento provavelmente ocorre visando a superação desse estresse e explica porque as variáveis fitotecnicas não são comprometidas. Portanto, conclui-se que a cultivar Grand Naine é superior as cultivares BRS Vitória e BRS Princesa, porque mediante a simulação de compactação apresenta superioridade em taxa fotossintética, condutância estomática e transpiração, favorecendo o acumulo de biomassa vegetal.
Subject(s)
Stress, Physiological , In Vitro Techniques , Musa , Tissue Culture TechniquesABSTRACT
ABSTRACT: Salt stress is one of several major abiotic stresses that affect plant growth and development, and there are many evidences that silicon can ameliorate the injuries caused by high salinity. This study presents the results of an assay concerning: (1) the effect of in vitro NaCl-induced salt stress in cape gooseberry plants and (2) the possible mitigating effect of silicon in saline conditions. For that, nodal segments were inoculated in Murashige and Skoog (MS) medium under salinity (0.5 and 1.0% NaCl) with different silicic acid concentrations (0, 0.5 and 1.0g L-1). Phytotechnical characteristics, photosynthetic pigments content, and leaf anatomy were evaluated after 30 days. Shoot length, root length, number of leaves and buds, fresh and dry weight, pigment content, stomatal density and leaf blade thickness were drastically reduced by increased salt level. The supply of silicon (1.0g L-1) has successfully mitigated the effect of salinity at 0.5% NaCl for chlorophyll, carotenoids, stomatal density and leaf blade thickness. When salt stress was about 1.0%, Si was not effective anymore. In conclusion, we affirmed that, in in vitro conditions, salt stress is harmful for cape gooseberry plants and the addition of silicon showed effective in mitigating the saline effects of some features.
RESUMO: O estresse salino é um dos tipos de estresses abióticos mais severos que afetam o crescimento e desenvolvimento vegetal e existem muitas evidências de que o silício possa amenizar os danos causados pela elevada salinidade. Este estudo apresenta os resultados de uma pesquisa que investigou: (1) o efeito do estresse salino in vitro induzido por NaCl em plantas de fisális e (2) o possível efeito mitigador do silício nas condições salinas. Para isso, segmentos nodais foram inoculados em meio de cultura Murashige e Skoog com dois níveis de salinidade (0,5 e 1,0% de NaCl) adicionado de ácido silícico (0; 0,5 e 1,0g L-1). Características fitotécnicas, conteúdo de pigmentos fotossintéticos e anatomia foliar foram avaliados aos 30 dias. O comprimento da parte aérea e da raiz, número de folhas e gemas, massa fresca e seca, conteúdo de pigmentos, densidade estomática e espessura do limbo foliar diminuíram drasticamente devido ao aumento do nível de salinidade. A aplicação de 1,0g L-1 silício atenuou com sucesso os efeitos salinos para as variáveis conteúdo de pigmentos e anatomia foliar quando a salinidade era de 0,5% NaCl. Já quando o nível de NaCl dobrou, o silício não se mostrou efetivo. Concluindo, pode-se afirmar que, em condições in vitro, o estresse salino é prejudicial à fisális e a adição de silício mostra-se efetiva na mitigação dos efeitos salinos em determinadas características.
ABSTRACT
The tomato crop adapts to different climatic conditions. However, the water stress, which is a relevant factor in the tomato cropping, can affect the productivity. This experiment aimed to estimate the genetic variability, after two backcrosses, and select tomato genotypes that are tolerant to water stress induced by mannitol. The advance of the generations was done on the field and the water stress test was done in laboratory atmosphere, in a completely randomized design with four replications. 17 genotypes, in the generation F2BC2, which were obtained from an interespecific cross between Solanum pennellii and Solanum lycopersicum L. and three check treatments, one resistant [wild access LA-716 (Solanum pennellii)] and two susceptible (cv. Santa Clara and UFU-650), were evaluated. After subjected to the osmotic potential of -0.3 Mpa, the seeds were evaluated for: germination percentage, standard germination percentage, first counting percentage, germination velocity index, average time of germination and initial and final length of radicle. As expected, the wild access, S. pennellii, was better than the susceptible check treatments. The genotype UFU102/F2BC2#71115 highlighted, compared to the others F2BC2 genotypes and in relation to the three check treatments, susceptible (cv. Santa Clara and UFU-650) and resistant (S. pennellii). Analyzing the genetic diversity, 8 different groups were obtained, being an indicative of genetic variability between the evaluated genotypes. The variable %G contributed with 33.9% in the diversification of the genotypes, presenting as the most important criterion, to be evaluated in genetic diversity studies, in the tomato crop under water stress, induced by mannitol.
O tomateiro é uma planta que se adapta a diferentes condições climáticas. No entanto, o estresse hídrico, considerado um importante fator no cultivo de tomate, pode afetar a produção. O objetivo do experimento foi estimar a variabilidade genética, após dois retrocruzamentos, e selecionar genótipos de tomateiro tolerantes ao estresse hídrico induzido por manitol. O avanço das gerações foi realizado no campo e o teste de estresse hídrico, feito no laboratório, em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. Foram avaliados 17 genótipos, em geração F2BC2, oriundos de um cruzamento interespecífico entre o Solanum lycopersicum e o Solanum pennellii e três testemunhas, sendo uma resistente [acesso selvagem LA-716 (Solanum pennellii)] e duas suscetíveis (cv. Santa Clara e UFU-650). Após serem submetidas ao potencial osmótico de -0.3 Mpa, as sementes foram avaliadas para: porcentagem de germinação, porcentagem de germinação padrão, porcentagem de primeira contagem, índice de velocidade de germinação, tempo médio de germinação e comprimento inicial e final de radícula. Como esperado, o acesso selvagem, S. pennellii, mostrou-se superior às testemunhas suscetíveis. O genótipo UFU102/F2BC2#71115, destacou-se quando comparado aos outros genótipos F2BC2 e em relação às três testemunhas, tanto as suscetíveis (cv. Santa Clara e UFU-650) quanto a resistente (S. pennellii). Analisando a diversidade genética, foi possível a obtenção de oito grupos diferentes, sendo um indicativo de variabilidade genética entre os genótipos avaliados. A variável %G contribuiu com 33.9% na diferenciação dos genótipos, apresentando-se como o critério mais importante a ser avaliado, em estudos de divergência genética, na cultura do tomateiro, sob estresse hídrico induzido por manitol.
Subject(s)
Seeds , Solanum lycopersicum , Germination , Dehydration , GenotypeABSTRACT
ABSTRACT Nitrogen is essential for sustaining life on the planet, and it is the most important nutrient for obtaining high agricultural production. However, their use leads to the release of nitrous oxide with a global warming potential 296 times higher than the CO2 molecule, making it a challenge to reduce their use in agriculture. The objective of this research was to identify efficient popcorn inbred lines and responsive nitrogen use and exhibit a good expansion volume. For this, 29 inbred lines from the Germplasm Collection of Darcy Ribeiro North Fluminense State University (UENF) were evaluated at two contrasting levels of nitrogen availability (low and ideal) at two representative locations in the north and northwest of the state of Rio de Janeiro, Brazil, arranged in a randomized block design with three replicates. These inbred lines were discriminated against efficient use of nitrogen by multivariate GGE Biplot. Selective accuracy was close to 1, showing that the genotypes were enough to provide contrasting success in selection procedures. The first two main components (PC) retained 93.82% of the total variation, and PC1 furnished an information ratio (IR) that was unaffected by noise. L77 was the most unstable line, while P7, P2, P6, P3, P5, P4, P9, P10, P8, P9, L70, L74, and L55 were efficient and responsive. The GGE biplot method is recommended for the reliable identification of popcorn lines that are efficient and responsive to the use of nitrogen.
RESUMO O nitrogênio é indispensável à manutenção da vida no planeta, sendo o mais importante nutriente para a obtenção de elevadas produções agrícolas. No entanto, a sua utilização ocasiona a liberação de óxido nitroso, com potencial de aquecimento global 296 vezes maior que a molécula de CO2, tornando-se um grande desafio a redução de seu uso na agricultura. O objetivo desta pesquisa foi identificar linhagens de milho-pipoca eficientes e responsivas no uso de nitrogênio e que apresentem um elevada capacidade de expansão. Para isto, avaliaram-se 29 linhagens da Coleção de Germoplasma da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF) em dois níveis contrastantes de nitrogênio (baixo e ideal) em dois locais representativos do Norte e Noroeste do Estado do Rio de Janeiro, Brasil, arranjadas no delineamento em blocos casualizados com três repetições. Estas linhagens foram discriminadas em relação a eficiência no uso do nitrogênio pela técnica multivariada GGE Biplot. A acurácia seletiva foi próxima de 1, revelando que os genótipos foram suficientes contrastantes para proporcionar sucesso em procedimentos seletivos. Os dois primeiros componentes principais (CP) retiveram 93,82% da variação total, sendo que o CP1 expressou relação de informação (IR) não impactada por ruídos. L77 foi a linhagem mais instável, enquanto P7, P2, P6, P3, P5, P4, P9, P10, P8, P9, L70, L74 e L55 foram eficientes e responsivas. Recomenda-se o método GGE Biplot na identificação fidedigna de linhagens de milho-pipoca eficientes e responsivas ao uso do nitrogênio.
ABSTRACT
Micropropagation is an alternative to produce orchid plants in large scale. However, this process presents losses during acclimatization. Exogenous proline use in vitro plant tissue culture can reduce the stress of the plant acclimatization phase. We aimed to verify the growth of orchids in different micropropagation systems with the addition of proline in the culture medium. Cattleya walkeriana plants were obtained from the germination of seeds in culture medium. Seeds were germinated in MS medium, added 20 g. L-1 of sucrose, solidified with 6 g. L-1 of agar and pH adjusted for 5,8. The cultures were incubated in a growth room with temperature of 24 ± 2 0C, under photoperiod of 16 h. After 5 months, 1-cm long seedlings were placed in a culture vessel according to the treatments, which were composed of two micropropagation systems (conventional and natural ventilation) and three proline concentrations (0, 1, and 2 g·L-1). The experiment was carried out in an entirely randomized design consisting of a 2 × 3 factorial, for a total of 6 treatments, each with 5 replicates. The natural ventilation system with the use of proline (1 g·L-1) promoted higher dry mass accumulation and better control of water loss by plants.
A micropropagação é uma alternativa para a produção de plantas de orquídeas em larga escala. Entretanto, este processo apresenta perdas durante a fase de aclimatização. O emprego de prolina exógena na cultura de tecidos vegetais é uma alternativa para reduzir o estresse das plantas na fase de aclimatização. O objetivo da presente pesquisa foi verificar o crescimento de orquídeas em diferentes sistemas de micropropagação com prolina adicionada no meio de cultura. Plantas de Cattleya walkeriana foram obtidas a partir da germinação de sementes em meio de cultura. Sementes foram germinadas em meio MS, adicionado de 20 g. L-1 de sacarose, solidificado com 6 g. L-1 de ágar e pH ajustado para 5,8. Após 5 meses, plântulas com 1 cm de comprimento foram inoculadas nos frascos de cultivo de acordo com os tratamentos, os quais foram compostos por dois sistemas de micropropagação (convencional e ventilação natural) em combinação com prolina (0, 1 e 2 g L-1). O experimento foi conduzido em esquema inteiramente casualizado, constando de um fatorial 2x3, totalizando 6 tratamentos com 5 repetições. O sistema de ventilação natural com o uso de prolina (1 g L-1) promoveu o maior acúmulo de massa seca e melhor controle da perda de água das plantas.