Morphophysiological changes of Acca sellowiana (Myrtaceae: Myrtoideae) saplings under shade gradient / Alterações morfofisiológicas em mudas de Acca sellowiana (Myrtaceae: Myrtoideae) sob gradiente de sombreamento

Abstract Understanding morphological and physiological changes under different light conditions in native fruit species in juveniles' stage is important, as it indicate the appropriate environment to achieve vigorous saplings. We aimed to verify growth and morphophysiological changes under shade gradient in feijoa (Acca sellowiana (O. Berg) Burret) to achieve good quality saplings adequate to improve cultivation in orchards. The saplings were grown for twenty-one-month under four shading treatments (0%, 30%, 50%, and 80%). Growth, photosynthetic pigments, gas exchanges, chlorophyll fluorescence, and leaf anatomy parameters were evaluated. Saplings under full sun and 30% shade had higher height and diameter growth and dry mass accumulation due to higher photosynthesis rate. As main acclimatization mechanisms in feijoa saplings under 80% shade were developed larger leaf area, reduced leaf blade thickness, and enhanced quantum yield of photosystem II. Even so, the net CO2 assimilation and the electron transport rate was lower and, consequently, there was a restriction on the growth and dry mass in saplings under deep shade. Therefore, to obtain higher quality feijoa saplings, we recommend that it be carried out in full sun or up to 30% shade, to maximize the sapling vigor in nurseries and, later, this light environment can also be used in orchards for favor growth and fruit production.

Resumo A verificação de mudanças morfológicas e fisiológicas sob diferentes condições luminosas em espécies frutíferas nativas em estágio juvenil é importante, uma vez que indicam o ambiente adequado para a formação de mudas com alto vigor. Objetivou-se verificar o crescimento e as alterações morfofisiológicas sob gradiente de sombreamento em mudas de feijoa (Acca sellowiana (O. Berg) Burret) para obter mudas de boa qualidade, adequadas para fomentar os plantios da espécie em pomares. As mudas foram cultivadas por vinte e um meses sob quatro tratamentos de sombreamento (0%, 30%, 50% e 80%). Foram avaliados parâmetros de crescimento, pigmentos fotossintéticos, trocas gasosas, fluorescência da clorofila e anatomia foliar. Mudas a pleno sol e 30% de sombra apresentaram maior crescimento em altura, diâmetro e acúmulo de massa seca, devido à maior taxa de fotossíntese. Como principais mecanismos de aclimatação sob 80% de sombra, as mudas desenvolveram maior área foliar, redução da espessura do limbo foliar e aumento do rendimento quântico do fotossistema II. Mesmo assim, a assimilação líquida de CO2 e a taxa de transporte de elétrons foram menores e, consequentemente, houve restrição ao crescimento e acúmulo de massa seca das mudas no maior nível de sombreamento. Portanto, para a obtenção de mudas de feijoa de maior qualidade, recomendamos que seja realizada a pleno sol ou até 30% de sombra, para maximizar o vigor das mudas em viveiros e, posteriormente, este ambiente de luz também pode ser utilizado em pomares para favorecer o crescimento e a produção de frutos.

Morphophysiological changes of Acca sellowiana (Myrtaceae: Myrtoideae) saplings under shade gradient

Abstract Understanding morphological and physiological changes under different light conditions in native fruit species in juveniles stage is important, as it indicate the appropriate environment to achieve vigorous saplings. We aimed to verify growth and morphophysiological changes under shade gradient in feijoa (Acca sellowiana (O. Berg) Burret) to achieve good quality saplings adequate to improve cultivation in orchards. The saplings were grown for twenty-one-month under four shading treatments (0%, 30%, 50%, and 80%). Growth, photosynthetic pigments, gas exchanges, chlorophyll fluorescence, and leaf anatomy parameters were evaluated. Saplings under full sun and 30% shade had higher height and diameter growth and dry mass accumulation due to higher photosynthesis rate. As main acclimatization mechanisms in feijoa saplings under 80% shade were developed larger leaf area, reduced leaf blade thickness, and enhanced quantum yield of photosystem II. Even so, the net CO2 assimilation and the electron transport rate was lower and, consequently, there was a restriction on the growth and dry mass in saplings under deep shade. Therefore, to obtain higher quality feijoa saplings, we recommend that it be carried out in full sun or up to 30% shade, to maximize the sapling vigor in nurseries and, later, this light environment can also be used in orchards for favor growth and fruit production.

Resumo A verificação de mudanças morfológicas e fisiológicas sob diferentes condições luminosas em espécies frutíferas nativas em estágio juvenil é importante, uma vez que indicam o ambiente adequado para a formação de mudas com alto vigor. Objetivou-se verificar o crescimento e as alterações morfofisiológicas sob gradiente de sombreamento em mudas de feijoa (Acca sellowiana (O. Berg) Burret) para obter mudas de boa qualidade, adequadas para fomentar os plantios da espécie em pomares. As mudas foram cultivadas por vinte e um meses sob quatro tratamentos de sombreamento (0%, 30%, 50% e 80%). Foram avaliados parâmetros de crescimento, pigmentos fotossintéticos, trocas gasosas, fluorescência da clorofila e anatomia foliar. Mudas a pleno sol e 30% de sombra apresentaram maior crescimento em altura, diâmetro e acúmulo de massa seca, devido à maior taxa de fotossíntese. Como principais mecanismos de aclimatação sob 80% de sombra, as mudas desenvolveram maior área foliar, redução da espessura do limbo foliar e aumento do rendimento quântico do fotossistema II. Mesmo assim, a assimilação líquida de CO2 e a taxa de transporte de elétrons foram menores e, consequentemente, houve restrição ao crescimento e acúmulo de massa seca das mudas no maior nível de sombreamento. Portanto, para a obtenção de mudas de feijoa de maior qualidade, recomendamos que seja realizada a pleno sol ou até 30% de sombra, para maximizar o vigor das mudas em viveiros e, posteriormente, este ambiente de luz também pode ser utilizado em pomares para favorecer o crescimento e a produção de frutos.

Growth analysis, photosynthate partition and nodulation in bean and soybean / Análise de crescimento, partição de fotoassimilados e nodulação em feijão e soja

Photoassimilate partition and allocation among plant organs varies throughout their development and is also influenced by factors inherent to the genotype and the environment. Nodulation in the soybean-diazotrophic bacteria interaction is more effective than in the bean-diazotrophic bacteria interaction. This investigation studied growth and photoassimilate partitioning throughout the bean and soybean cycles and inferred how much it could affect the nodulation of the roots. For this purpose, an experiment with two treatments was carried out, soybean (cultivar BRS GO - 7760 - RR) and bean (cultivar BRS Estilo), with four replications, conducted in pots and entirely randomized. The seeds were inoculated with commercial rhizobia specific for bean and soybean LeguMax® (Novozymes-Turfal). Plants were analyzed throughout their cycles based on leaf area and dry mass of all organs, including nodules. Mathematical models were fitted to the data and based on them, the instantaneous physiological indicators of growth were estimated, and the percentages of photoassimilate partition among organs were evaluated. Crop growth rate, relative growth rates, net assimilation rate as well as net photosynthesis rate had higher values in soybean compared to bean, following the pattern of leaf area and total dry mass. For both species, the highest rates occurred at the beginning of the cycle, decreasing with age. Unlike the bean, soybean has a high capacity to supply photosynthates to all of its organs throughout its entire cycle, favoring the maintenance of nodule growth and explaining its greater capacity for nitrogen assimilation.

Durante o desenvolvimento das plantas a partição e alocação de fotoassimilados variam entre os seus órgãos, e dependem de fatores inerentes ao genótipo e ao meio ambiente. A nodulação é mais efetiva na interação soja-bactéria diazotrófica do que na interação feijão-bactéria diazotrófica. Esta pesquisa tem como objetivo estudar o crescimento e a partição de fotoassimilados ao longo dos ciclos do feijão e da soja e inferir o quanto isso pode afetar a nodulação das raízes. Para tanto, foi instalado um experimento com dois tratamentos, soja (cultivar BRS GO - 7760 - RR) e feijão comum (cultivar BRS Estilo), com quatro repetições, conduzido em vasos e inteiramente ao acaso. As sementes foram inoculadas com inoculantes comerciais específicos para feijão e soja LeguMax® (Novozymes-Turfal). Plantas foram coletadas ao longo de seus ciclos e medidas as áreas foliares e as massas secas de todos os órgãos, incluindo nódulos. Modelos matemáticos foram ajustados aos dados e, com base neles, foram estimados os indicadores fisiológicos instantâneos do crescimento e, também, foram avaliadas as porcentagens de partição de fotoassimilados entre os órgãos. A taxa de crescimento das culturas (CGR), as taxas de crescimento relativo (RGR), a taxa líquida de assimilação (NAR) e a taxa líquida de fotossíntese (Pn) apresentaram maiores valores na soja em relação ao feijoeiro. Para ambas as culturas as maiores taxas ocorreram no início do ciclo, decrescendo ao longo do ciclo cultural. Diferentemente do feijoeiro a soja tem alta capacidade de suprir de fotoassimilados a todos os seus órgãos ao longo de todo o seu ciclo, o que favorece o maior crescimento dos seus nódulos, justificando a sua maior capacidade na captura do N2 atmosférico.

Development, photosynthesis and yield of blueberry cultivar 'Climax' growth with different substrates and nitrogen fertilization under protected cultivation / Fotossíntese, desenvolvimento e produtividade de mirtileiros cultivar 'Climax' cultivados com diferentes substratos e fertilizantes nitrogenados sob cultivo protegido

ABSTRACT: Organic farming techniques gained popularity recently. Despite this increasing demand, there are still many problems, when comparing nutrient sources in organic and conventional farming systems. The study had as objective to evaluate the development of blueberry plants cultivar 'Climax' under protected cultivation in a substrate with different proportions of organic material and doses of applied mineral N. The blueberry nursery plants 'Climax' were transplanted into plastic pots and kept under protected cultivation. The soil and sand proportions were 40 and 20%, respectively, of the volume capacity of each pot. The remaining 40% were filled with organic material (bovine manure) and sawdust in the proportions of 5 and 35% (S1), 20 and 20% (S2) or 35 and 5% (S3), respectively. The experimental design was in complete randomized blocks, and the treatments were distributed in a 3x3 factorial arrangement, with six replications. The first factor was the different formulations of substrates. The second factor was N fertilization at 0, 10, and 15 g N plant-1. Evaluations of canopy volume, total leaf area, chlorophyll content and gas exchanges were performed six and eighteen months after transplanting. Fruits were harvested according to their ripening. Higher proportions of organic material in the substrate showed a substantial increase on estimated leaf area, canopy volume, chlorophyll content and clear efficiency of carboxylation (A/Ci), especially in plants that was not fertilized with mineral N. The highest yield was reported for the substrate S2, with intermediary amount of organic material, without the application of mineral N fertilizer. Considering agronomic and physiological traits, blueberry plants on the substrate S2 (20% OM) showed the best results, without mineral N fertilizing, becoming viable the organic management system for potted 'Climax' blueberry plants under protected cultivation.

RESUMO: As técnicas de manejo orgânico ganharam popularidade recentemente. Apesar deste aumento da demanda, ainda há muitos problemas, quando se comparam fontes de nutrientes para manejo orgânico e convencional. O estudo objetivou avaliar o desenvolvimento de mirtileiro cultivar 'Climax' sob cultivo protegido em substrato com diferentes proporções de matéria orgânica e doses de N mineral. As mudas de mirtileiro 'Climax' foram transplantadas para vasos plásticos e mantidas sob cultivo protegido. As proporções de solo e areia foram de 40 e 20%, respectivamente, da capacidade de volume de cada vaso. Os 40% restantes foram preenchidos com matéria orgânica (esterco bovino) e serragem de madeira nas proporções de 5 e 35% (S1), 20 e 20% (S2) e 35 e 5% (S3), respectivamente. O desenho experimental foi em blocos completamente casualizados em esquema fatorial 3x3, com seis repetições. O primeiro fator foram as diferentes formulações de substrato. O segundo fator foi a adubação nitrogenada a 0, 10, e 15 g N planta-1. Avaliações de volume de copa, área foliar total, conteúdo de clorofila e trocas gasosas foram realizadas aos seis e dezoito meses após o transplante. Os frutos foram colhidos de acordo com a maturação. Maiores proporções de matéria orgânica no substrato mostraram um aumento substancial na área foliar estimada, volume de copa, teor de clorofila e na eficiência aparente de carboxilação (A/Ci), especialmente, em plantas que não foram adubadas com N mineral. A maior produtividade foi verificada para o substrato S2, com quantidade intermediária de matéria orgânica, sem a aplicação de fertilizante mineral N. Considerando as características agronômicas e fisiológicas, plantas de mirtileiro no substrato S2 (20% MO) apresentou melhores resultados, sem adubação com N mineral, tornando viável o sistema de manejo orgânico para plantas envasadas de mirtileiro 'Climax' sob cultivo protegido.

Liming and macronutrient on early growth of Eucalyptus benthamii / Calcário e macronutrientes no crescimento inicial de Eucalyptus benthamii

ABSTRACT: Macronutrient suppression is one way to identify which chemical elements is the most important in the early development of seedlings of forest species. This study evaluated the initial growth of Eucalyptus benthamii seedlings through morphological and physiological variables, submitted to doses of N, P and K, and liming. The experimental design to install the experiment was completely randomized, with a 2x9 factorial scheme, in which levels of factor "A" referred to absence and presence of liming and levels of factor "B", to the different treatments of NPK. Morphological variables of SD (stem diameter) and H (height) and the physiological variables of A (photosynthesis), E (transpiration), gs (stomatal conductance), Ci/Ca (relationship between intercellular and atmospheric CO2 concentration) and WUE (water use efficiency) were measured. For morphological variables, the absence of N directly affected the means and there was a direct relationship between increase of the dose and increase of SD and H. There was a positive relationship of P mainly in relation to shoot dry matter content (SDMC) and root dry matter content (RDMC). For the physiological variables, there was no direct response with the doses of N or P, with K being the element that most influenced the variables, especially when limestone was applied, resulting in higher averages for photosynthesis, transpiration and stomatal conductance. With the purpose of meeting the morphological and physiological demands, the recommendation for cultivation of Eucalyptus benthamii under the conditions of this study is the doses 150-200-150, without liming application.

RESUMO: A supressão dos macronutrientes é uma das maneiras de identificar qual ou quais dos elementos químicos é o mais importante no desenvolvimento inicial das mudas de espécies florestais. O estudo objetivou avaliar o crescimento inicial de mudas de Eucalyptus benthamii por meio de variáveis morfológicas e fisiológicas, submetidas a doses de N, P e K, e calagem. O delineamento experimental para instalação do experimento foi em delineamento inteiramente casualizado, com esquema fatorial 2x9, em que os níveis do fator "A" se referiram a ausência e a presença de calagem e os níveis do fator "B" aos diferentes tratamentos de NPK. Variáveis morfológicas de DAC (diâmetro a altura do colo) e H (altura) e as variáveis fisiológicas de A (fotossíntese), E (transpiração), gs (condutância estomática), Ci/Ca (relação entre a concentração intercelular e atmosférica de CO2) e WUE (eficiência no uso da água) foram determinadas. Para as variáveis morfológicas, a ausência do N afetou diretamente as médias, havendo uma relação direta entre o aumento da dose com o aumento das variáveis. Há uma relação positiva do P principalmente em relação a MSPA e MSPR. Para as variáveis fisiológicas, não houve resposta direta com as doses de N ou P, sendo o K o elemento que mais influenciou as variáveis, principalmente quando o calcário foi aplicado, resultando em maiores médias para fotossíntese, transpiração e condutância estomática. Com o objetivo de atender às demandas morfológicas e fisiológicas, a recomendação para o cultivo de Eucalyptus benthamii nas condições deste estudo é a dose 150-200-150, sem aplicação de calagem.

Gas exchange in Massai grass fertilized with nitrogen and grazed by sheep / Trocas gasosas em capim-massai adubado com nitrogênio e pastejado por ovinos

The knowledge of gas exchanges in forage plants is essential for a better understanding of the process of forage biomass production in pasture. This study evaluated the gas exchange in massai grass fertilized with increasing levels of nitrogen fertilizer (control - without nitrogen fertilizer; 400; 800 and 1200 kg ha-1year-1) and under rotational grazing by sheep, in a completely randomized design with repeated measures in time. The rest period was approximately 1.5 new leaves per tiller, as determined in the pre-test at the beginning of the experiment, providing interval of 22; 18; 16 and 13 days for the levels 0.0 - control; 400; 800 and 1200 kg ha-1 year-1 nitrogen, respectively. The animals used to lower the sward height to the recommended residual height were sheep (½ Morada Nova x ½ undefined breed), placed in paddocks of 42.3 m2. As the animals grazed, the height of the sward was monitored with a ruler until the canopy reached the recommended residual height of approximately 15 cm, corresponding to the residual LAI of exit of the animals from the paddock at approximately 1.5, as determined in a pre-test to set up the experiment. The variables stomatal conductance, leaf photosynthesis rate, leaf carbon dioxide concentration, photosynthesis/transpiration ratio, chlorophyll relative index and nitrogen sufficiency index revealed a positive linear response to nitrogen fertilization. Nitrogen fertilization level at 1200 kg ha-1year-1 caused an increment of 92.3% in leaf photosynthesis rate in relation to the control. The leaf temperature and photosynthesis/conductance ratio were reduced with increasing nitrogen levels. The leaf transpiration showed a quadratic response with maximum point with increasing nitrogen levels. Nitrogen fertilization favor the gas exchange in massai grass up to the last level tested.

O conhecimento das trocas gasosas em plantas forrageiras é essencial para melhor entendimento de como ocorre o processo de produção de biomassa de forragem na pastagem. Objetivou-se avaliar as trocas gasosas no capim-massai submetido a crescentes doses de nitrogênio (controle - sem nitrogênio; 400; 800 e 1200 kg ha-1 ano-1) e sob lotação rotativa com ovinos, num delineamento inteiramente casualizado com medidas repetidas no tempo. O período de descanso adotado foi de aproximadamente 1,5 novas folhas por perfilho, conforme determinação em pré-ensaio quando do início da instalação do experimento, propiciando um intervalo de 22; 18; 16 e 13 dias para as doses 0,0 ­ controle; 400; 800 e 1200 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio, respectivamente. Os animais utilizados para rebaixamento do pasto até a altura residual preconizada foram ovinos (½ Morada Nova x ½ SPRD), alocados em piquetes de 42,3 m2. À medida que os animais pastejavam, a altura do pasto foi monitorada com auxílio de uma régua, até que o dossel atingisse a altura residual preconizada de aproximadamente 15 cm, correspondendo ao IAF residual de saída dos animais do piquete de aproximadamente 1,5, conforme determinação em pré-ensaio para instalação do experimento. As variáveis: condutância estomática, taxa de fotossíntese foliar, concentração interna de CO2, relação fotossíntese/transpiração, índice relativo de clorofila e índice de suficiência de nitrogênio responderam de forma linear crescente ao incremento nas doses de nitrogênio. Verificou-se aumento de 92,3% na taxa de fotossíntese para a dose de N de 1200 kg ha-1 ano-1 em relação à ausência de nitrogênio. A temperatura da folha e a relação fotossíntese/condutância foram reduzidas com o aumento das doses de nitrogênio. A adubação nitrogenada proporcionou resposta quadrática com ponto de máximo sobre a taxa de transpiração foliar. A adubação nitrogenada favorece as trocas gasosas em capim-massai até a última dose estudada.

Photosynthetic index and nitrogen assimilation in rapeseed seedlings transplanted in soil with ammonium glufosinate / Índice fotossintético e assimilação de nitrogênio em plântulas de colza transplantadas em resposta a resíduos de glufosinato presentes no solo

ABSTRACT: Herbicide application is an effective weed control method for mitigating crop yield loss; however, herbicide overuse can cause toxicity in non-target plants. The present study evaluated the effects of glufosinate at recommended dose for agricultural application (0.45 kg ha-1) and at overuse dose (0.90 kg ha-1) glufosinate application on photosynthetic performance and nitrogen assimilation of the rapeseed varieties D148 and Zhongshuang 11 (ZS11). Both glufosinate concentrations significantly decreased the content of chlorophyll and nitrogenous compounds, except free proline, and the activity of glutamine synthetase and glutamate synthase, and increased the activity of glutamic acid dehydrogenase in both varieties. When the concentration of glyphosate was 0.45kg ha-1, the nitrogen assimilation of the two varieties decreased, which indicated that the recommended dosage inhibited the nitrogen assimilation of the two varieties; however, the increase of net photosynthetic rate of D148 and the decrease of that of ZS11 mean that D148 is more tolerant to the recommended dose of glyphosate than ZS11. The 0.90 kg ha-1 dosage was toxic to both rapeseed varieties. Overall, our results indicated that herbicide overuse inhibited the photosynthetic rate and nitrogen assimilation in rapeseed seedlings, and it is essential to apply a suitable glufosinate dose based on the variety grown to minimize adverse effects on crops and environment.

RESUMO: A aplicação de herbicidas é um método eficaz de controle de ervas daninhas para mitigar a perda de produtividade das culturas. No entanto, o uso excessivo de herbicidas pode causar toxicidade em plantas não alvo. O presente estudo avaliou os efeitos da dose recomendada para aplicação agrícola (0.45 kg ha-1) e dose excessiva (0.90 kg ha-1) de glufosinato no desempenho fotossintético e assimilação de nitrogênio das variedades de colza D148 e Zhongshuang 11 (ZS11). Ambas as concentrações de glutamato diminuíram significativamente o teor de clorofila e compostos azotados, exceto a prolina livre, e a atividade de síntese da glutamina e de síntese de glutamato, e aumentaram a atividade de desidrogenase do ácido glutâmico em ambas as variedades. Quando a concentração de glifosato foi 0.45 kg ha-1, a assimilação de azoto das duas variedades diminuiu, o que indicou que a dosagem recomendada de glifosato inibiu a assimilação de azoto das duas variedades de colza. Entretanto, a taxa fotosintética líquida do D148 aumentou enquanto o do ZS11 diminuiu, o que significa que o D148 é mais tolerante a dose recomendada de glifosato do que o ZS11. A dose de 0.90 kg ha-1 de glifosato foi prejudicial para as mudas de duas variedades de colza. Em geral, os nossos resultados indicam que o uso excessivo de glufosinato inibe a taxa fotossintética e a assimilação de nitrogênio em mudas de colza, sendo essencial aplicar uma dose adequada deste herbicida com base na variedade cultivada para minimizar os efeitos adversos nas culturas e no meio ambiente.

An efficient antioxidant system is associated with lower photosynthesis photoinhibition and greater toleranc e to drought in sugarcane cultivars / Um eficiente sistema antioxidante está associado a menor fotoinibição da fotossíntese e maior tolerância à seca em cultivares de cana-de-açúcar

The occurrence of seasonal droughts is one of the main factors that limit the sugarcane ratoon cycles, compromising sugarcane field longevity. The aim of this study was to evaluate the biochemical responses of sugarcane cultivars to drought stress in ratoon crop. Six cultivars were used: RB72910, RB99382, RB72454, RB92579, RB855536 and RB931011, and three water regimes based on soil available water content(SAWC) and defined as: control, 80 to 100% (SAWC); moderate water stress, 40 to 60% (SAWC), and severewater stress, 0 to 20% (SAWC). Cultivar RB72454 was most sensitive to water deficit. When under stress, this cultivar showed an increased production of hydrogen peroxide, but without concomitant increase in the activity of the antioxidant enzymes ascorbate peroxidase, catalase and superoxide dismutase. Oxidative stress led to lipid peroxidation and chlorophyll degradation, resulting in higher photochemical photoinhibition. On the other hand, cultivar RB92579 was the most tolerant to drought, with increased activity of antioxidant enzymes, which led to low lipid peroxidation, maintenance of photosynthetic pigments and photochemical activity. The antioxidant defense system triggered by ascorbate peroxidase, catalase and superoxide dismutase enzymes appears to be a key protection factor to photochemical complexes of chloroplast of sugarcane plants under water stress. The increase in the antioxidant system as well as the maintenance of photosynthetic pigments and cell membranes served as important criteria to indicate cultivars more tolerant to drought stress.

A ocorrência de secas sazonais é um dos principais fatores que limitam a longevidade do canavial. Esse trabalho teve como objetivo avaliar as respostas bioquímicas de cultivares de cana-de-açúcar em seu segundo ciclo de cultivo a condições de estresse hídrico. Para tanto, foram utilizadas seis cultivares: RB72910, RB99382, RB72454, RB92579, RB855536 e RB931011, e três regimes hídricos, baseado na capacidade de água disponível (CAD) e definidos como: controle, 80 a 100% (CAD); estresse hídrico moderado, 40 a 60% (CAD), e estresse hídrico severo, 0 a 20% (CAD). A cultivar RB72454 se mostrou a mais sensível ao déficit hídrico. Essa cultivar mostrou aumento na produção de peróxido de hidrogênio, mas sem aumento concomitante das enzimas antioxidantes ascorbato peroxidase, catalase e superóxido dismutase. Esse estresse oxidativo levou a peroxidação de lipídeos das membranas e degradação das clorofilas, resultando na diminuição da eficiência fotoquímica do PSII. Por outro lado, a cultivar RB92579 foi a mais tolerante à seca, com aumento de atividade das enzimas antioxidantes, que levou a baixa peroxidação de lipídeos, manutenção dos pigmentos fotossintéticos e da eficiência fotoquímica do PSII. O sistema de defesa antioxidante desencadeado pelas enzimas ascorbato peroxidase, catalase e superóxido dismutase parece ser o fator chave de proteção à fotoinibição de plantas de cana-de-açúcar sob estresse hídrico. O aumento do sistema antioxidante, bem como a manutenção dos pigmentos fotossintéticos e das membranas celulares serviram como critérios importantes para indicar cultivares mais tolerantes ao estresse hídrico.

Ecophysiology of caatinga native species under semi-arid conditions / Ecofisiologia de espécies nativas caatinga em condições semi-áridas

Caatinga is a biome from the Brazilian northeastern semiarid region which needs further studies for the preservation of its native species. The aim of this study was to evaluate the physiological behavior of six native species. The experiment was arranged in six treatments (native species) and three replicates in a randomized block design. Net photosynthesis, transpiration, stomatal conductance, photosynthetic photon flux density, chlorophyll content, and soil moisture were evaluated. According to the results, Mimosa spp. had the lowest levels of chlorophyll content. In all species, water deficit caused significant decrease in transpiration rate and stomatal conductance. M urundeuva and Cnidoscolus spp. can be considered the most sensitive species to drought as changes in those variables also led to the decline in net photosynthesis. The other species can be considered more tolerant to drought, since net photosynthesis did not suffer significant decrease despite the harmful effects of water deficit on transpiration and stomatal conductance.

A Caatinga é um bioma do semiárido brasileiro que precisa ser mais estudado, para preservar suas espécies nativas. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento fisiológico de seis espécies nativas. O experimento foi organizado em seis tratamentos (espécies nativas) e três repetições em um delineamento de blocos ao acaso. Foram avaliadas a fotossíntese líquida, transpiração, condutância estomática, densidade DE fluxo de fótons fotossintéticos, teor de clorofila e umidade do solo. De acordo com os resultados, Mimosa spp., mostrou os níveis mais baixos de teor de clorofila. Em todas as espécies, o déficit hídrico provoca diminuição significativa na taxa de transpiração e na condutância estomática. M. urundeuva e Cnidoscolus spp., podem ser consideradas as espécies mais sensíveis à seca, porque as mudanças nessas variáveis levaram também ao declínio da fotossíntese líquida. As outras espécies podem ser consideradas mais tolerantes à seca, pois, apesar dos efeitos nocivos do déficit de água na transpiração e na condutância estomática, a fotossíntese líquida não sofre queda significativa.

Elevated CO2 concentration improves functional traits and early growth of the widespread species Enterolobium contortisiliquum (Vell. ) Morong / Elevada concentração de CO2 melhora as características funcionais e o crescimento inicial da espécie generalista Enterolobium contortisiliquum (Vell. ) Morong

Enterolobium contortisiliquum is a neotropical widespread species that occurs in native AtlanticForest, Cerrado and Caatinga vegetation in Brazil. Outside Brazil, it occurs in Argentina, Bolivia, Paraguay, and Uruguay. The objective of this study was to investigate the influence of high carbon dioxide concentration [CO2] on leaf gas exchange, chlorophyll content, chlorophyll a fluorescence, growth, and biomass allocation among roots, stems, and leaves in young plants of E. contortisiliquum. After germination, twenty days old individuals of E. contortisiliquum were grown in open-top chambers (OTC) at two different [CO2] (400 ppm and 700 ppm). Physiological measurements were made when the plants had been grown in OTC for 170, 200, 230, and 260 days. The higher [CO2] favored the early growth of E. contortisiliquum by increasing maximum net photosynthesis (PN) and water use efficiency. Under high [CO2], root dry mass increased in E. contortisiliquum, which might be a trait that will benefit this species by enhancing water uptake, particularly in seasonally dry environments.

Enterolobium contortisiliquum é uma espécie neotropical generalista, encontrada na vegetação nativa da Mata Atlântica do Brasil, no Cerrado e na Caatinga. Fora do país, também pode ser encontrada empaíses como Argentina, Bolívia, Paraguai e Uruguai. O objetivo deste estudo foi investigar a influência da alta concentração de dióxido de carbono [CO2] nas trocas gasosas foliares, no teor de clorofila, na fluorescência da clorofila a, no crescimento e alocação de biomassa entre raízes, caules e folhas em plantas jovens de E. contortisiliquum. Após a germinação, indivíduos de E. contortisiliquum de 20 dias de idade foram cultivados em câmaras de topo aberto (CTA), em duas diferentes [CO2] (400 ppm e 700 ppm). Asmedições fisiológicas foram realizadas no momento do cultivo das plantas em CTA por 170, 200, 230 e 260 dias. A alta [CO2] favoreceu o crescimento inicial de E. contortisiliquum aumentando a fotossíntese líquida máxima (PN) e a eficiência do uso da água. Sob alta [CO2], a massa seca da raiz aumentou em E. contortisiliquum, o que pode ser uma característica que beneficiará esta espécie, aumentando a absorção de água, particularmente em ambientes sazonalmente secos.

Lanthanum content and effects on growth, gas exchanges, and chlorophyll index in maize plants / Teor de lantânio e efeitos no crescimento, trocas gasosas e teor de clorofila em plantas de milho

Rare earth elements, such as lanthanum (La), have been applied to agriculture via fertilizers, aiming to increase the productivity and crop quality, such results observed mainly in China. However, the knowledge about the effect of La on maize growth, as well as for other species, despite the growing interest it is still limited. The aim of this study was to evaluate the effects of La on maize growth, La content,photosynthetic rate and chlorophyll content in maize plants in response to La treatment (0, 25, 50, 100, 150, 300 and 600 μM) in nutrient solution for three weeks. The plants were placed in geminated pots using a split-root technique. One of the pots in the geminated set was filled with a complete nutrient solution without La, while another was filled with a nutrient solution without phosphorus but containing different concentrations of La. It was verified that roots of maize plants can accumulate approximately sixty percent more La than shoots. Moreover, low La concentrations stimulated an increase in chlorophyll index,resulting in a slight increase in shoot biomass. At higher levels, La didn’t reduce growth but caused adecrease in both photosynthetic rate and chlorophyll index.

Elementos terra rara, como lantânio (La), são aplicados à agricultura via fertilizantes, com oobjetivo de aumentar a produtividade e a qualidade das culturas agrícolas, fato observado principalmente naChina. Entretanto, o conhecimento sobre o efeito de La no crescimento do milho, bem como para outrasculturas agrícolas, ainda é limitado apesar do interesse crescente. O presente estudo objetivou avaliar oefeito da aplicação de La sobre o crescimento, teor de La, fotossíntese e teor de clorofila em plantas demilho, expostas a concentrações crescentes de La (0, 25, 50, 100, 150, 300 e 600 μM) em solução nutritivapor três semanas. As plantas foram colocadas em vasos geminados usando uma técnica de raiz divisória.Um dos potes no conjunto geminado foi preenchido com solução nutritiva completa que não continha La,enquanto outra foi preenchida com solução nutritiva sem fósforo, mas contendo diferentes concentraçõesde La. Foi verificado que as raízes das plantas de milho podem acumular sessenta por cento mais La quandocomparado à parte aérea. Além disso, as baixas concentrações de La estimularam o aumento do teor declorofila, resultando em um aumento na biomassa da parte aérea. Em concentrações mais elevadas, aaplicação de La não reduziu o crescimento das plantas de milho, mas causou diminuição na taxafotossintética e no índice de clorofila.

Relationship between root exudation of organic carbon and physiological variables of irrigated rice cultivars / Relação entre exsudação radicular de carbono orgânico e variáveis fisiológicas de cultivares de arroz irrigado

ABSTRACT: Rhizospheric carbon resulting from root exudation is one of the substrates used by the soil microbiota, and reflects methane (CH4) emissions in anoxic environments such as irrigated rice cultivation. With the increase of the photosynthetic capacity of the plant in the reproductive period, there is greater accumulation of biomass which, in turn, increases the rate of root exudation. However, genotypic variations in the physiological aspects of rice plants may be related to the amount of root exudates. Ten cultivars of irrigated rice were evaluated for the exudation rate of total organic carbon (EXRToc), shoot dry matter (SDM), and physiological variables related to photosynthesis during the full flowering (blooming) period. Two experiments were conducted in the greenhouse of the Department of Soils of the UFSM (University of Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil) in a completely randomized experimental design. The cultivars presented significant differences in EXRToc, SDM, and all physiological variables as well as positive and significant correlations between EXRToc and physiological variables. Early cultivars were more inefficient in the physiological variables reflecting reduced values of EXRToc and SDM whereas medium-cycle cultivars were more efficient with larger EXRToc and SDM reflections.

RESUMO: O carbono rizosférico resultado da exsudação radicular é um dos substratos utilizados pela microbiota do solo, refletindo-se nas emissões de metano (CH4) em ambientes anóxicos, como no cultivo de arroz irrigado. Com o aumento da capacidade fotossintética da planta no período reprodutivo, ocorre acúmulo maior de biomassa, que por sua vez, impulsiona aumento na taxa de exsudação radicular. Entretanto, variações genotípicas nos aspectos fisiológicos das plantas de arroz podem se relacionar com a quantidade de exsudatos radiculares. Foram avaliadas dez cultivares de arroz irrigado quanto a taxa de exsudação de carbono orgânico total (TEXCOT), matéria seca da parte aérea (MSPA) e variáveis fisiológicas relacionadas com a fotossíntese no período de florescimento pleno. Dois experimentos foram conduzidos na casa de vegetação do Departamento de Solos da UFSM em delineamento experimental inteiramente casualizado. As cultivares apresentaram diferenças significativas na TEXCOT, na MSPA e em todas as variáveis fisiológicas, bem como, correlações positivas e significantes entre TEXCOT e as variáveis fisiológicas, sendo que as cultivares de ciclo precoce se mostraram mais ineficientes nas variáveis fisiológicas refletindo em valores reduzidos de TEXCOT e MSPA, enquanto que as cultivares de ciclo médio se mostraram mais eficientes com reflexos em maiores TEXCOT e MSPA.

The sensitivity of sunflower (Helianthus annuus L.) plants to UV-B radiation is altered by nitrogen status / A sensibilidade das plantas de girassol (Helianthus annuus L.) à radiação UV-B é alterada pelo suprimento de nitrogênio

ABSTRACT: Interaction effects between nitrogen and UV-B radiation were studied in sunflower (Helianthus annuus L. variety IAC-Iarama) plants grown in a greenhouse under natural photoperiod conditions. Plants were irradiated with 0.8W m-2 (control) or 8.0W m-2 (+UV-B) of UV-B radiation for 7h per day. The plants were grown in pots containing vermiculite and watered with 70% of full strength nitrogen-free Long Ashton solution, containing either low (42.3ppm) or high (282ppm) nitrogen as ammonium nitrate. High nitrogen increased dry matter of stem, leaves and shoot, photosynthetic pigments and photosynthesis (A) without any alteration in stomatal conductance (gs) nor transpiration (E) while it reduced the intercellular CO2 (Ci) concentration, and malondialdehyde (MDA) content. High UV-B radiation had negative effects on dry matter production, A, gs and E with the effects more marked under high nitrogen, whereas it increased Ci under high nitrogen. Activity of PG-POD was reduced by high UV-B radiation under low nitrogen but it was not changed under high nitrogen. The UV-B radiation increased the MDA content independently of nitrogen level. Results indicate that the effects of UV-B radiation on sunflower plants are dependent of nitrogen supply with high nitrogen making their physiological processes more sensitive to UV-B radiation.

RESUMO: Os efeitos da interação entre nitrogênio e a radiação UV-B foram estudados em plantas de girassol (Helianthus annuus L. variedade IAC-Iarama), cultivadas em casa de vegetação sob condições fotoperiódicas naturais. As plantas foram irradiadas com 0.8W m-2 (controle) ou 8.0W m-2 (+UV-B) durante 7h por dia. As plantas foram cultivadas em vasos contendo vermiculita e regadas com solução nutritiva de Long Ashton 70%, contendo baixa (42,3ppm) ou alta (282ppm) dose de nitrogênio na forma de nitrato de amônio. A alta dose de nitrogênio aumentou a matéria seca das folhas, caule e parte aérea, pigmentos fotossintéticos e a fotossíntese (A), sem alterar a condutância estomática (gs) ou transpiração (E), enquanto reduziu a concentração intercelular de CO2 (Ci) e o conteúdo de malondialdeído (MDA). A elevada radiação UV-B reduziu a produção de matéria seca, A, gs e E, sendo os efeitos mais acentuados sob alta dose de nitrogênio, enquanto aumentou Ci sob alta dose de nitrogênio. A atividade da PG-POD foi reduzida sob alta radiação UV-B e baixo nitrogênio, mas não foi alterada sob alta dose de nitrogênio. A radiação UV-B aumentou o conteúdo de MDA independente do nitrogênio. Os resultados indicam que os efeitos da radiação UV-B em plantas de girassol são dependentes da disponibilidade de nitrogênio sendo que a alta dose de nitrogênio torna seus processos fisiológicos mais sensíveis à radiação UV-B.

Leaf anatomy and gas exchange of ornamental sunflower in response to silicon application / Anatomia foliar e trocas gasosas de girassol ornamental em função da aplicação de silício no substrato

Silicon applied to substrate for greenhouse cultivation of ornamental pot plants can improve the yield and quality of the ornamental product; however, the possible anatomical and physiological changes caused by Si have to be assessed. Therefore, the objective of this study was to evaluate gas exchange rates and leaf anatomy of ornamental sunflower 'Sunbright' grown on a substrate amended with Si. The experiment was conducted in a greenhouse, and the treatments consisted of sunflower plants cultivated in pots containing 600 g substrate fertilized with Si at rates of 0, 0.25, 0.50, 0.75, and 1.00 g kg-1. The treatments were arranged in randomized complete block design and four replications. Samples from the middle region of leaf blades in the sixth pair from the apex were collected and analyzed morphometrically. Epidermal trichomes were analyzed using diaphanization and scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectroscopy. The following traits were determined: leaf blade thickness, palisade and spongy parenchyma thickness, mesophyll thickness, and abaxial and adaxial epidermis thickness. Net photosynthesis, stomatal conductance and transpiration rates were determined in the fifth leaf at the beginning of the flowering stage by an infrared gas analyzer. The data were subjected to ANOVA and regression analyses. The results indicate that the ornamental sunflower 'Sunbright' accumulates Si in leaf trichomes, and that leaf thickness is not affected by Si application to the substrate; however, transpiration rates decrease while net photosynthesis rate and stomatal conductance increase in response to Si application.

A utilização de silício no cultivo de algumas plantas ornamentais em vasos e em casa de vegetação tem proporcionado aumento na produção e qualidade do produto final. No entanto, possíveis alterações fisiológicas e anatômicas causadas por este elemento precisam ser avaliadas. Objetivou-se com este estudo avaliar trocas gasosas e anatomia foliar de girassol ornamental cv. Sunbright em resposta à aplicação de doses de Si no substrato. O experimento foi conduzido em casa de vegetação e os tratamentos consistiram em cinco doses de Si: 0; 0,25; 0,50; 0,75 e 1,00 g kg-1, em DBC, com quatro repetições. Para o estudo anatômico, amostras da região mediana do limbo do sexto par de folhas a partir do ápice foram coletadas e análises morfométricas realizadas. Tricomas da epiderme foram analisados usando-se as técnicas de diafanização e microscopia eletrônica de varredura acoplada a raios-X. Determinou-se a espessura da lâmina foliar, dos parênquimas paliçádico e lacunoso, do mesofilo e das faces abaxial e adaxial da epiderme. A taxa fotossintética líquida, condutância estomática e taxa de transpiração foram determinadas com o auxílio de um analisador de gás no infravermelho. Os dados foram submetidos à ANOVA e análise de regressão. O girassol ornamental cv. Sunbright acumula Si nos tricomas foliares. A espessura dos tecidos foliares do girassol não foi influenciada pela aplicação do Si ao substrato. Entretanto, houve redução da taxa de transpiração e aumento da taxa de fotossíntese líquida e da condutância estomática em resposta às doses de Si.

Proteomic analysis of saffron (Crocus sativus L. ) grown under conditions of cadmium toxicity / Análise proteômica do açafrão (Crocus sativus L. ) cultivado sob condições de toxicidade por cádmio

Cd is a highly detrimental global environmental pollutant. Plants have evolved complex defense mechanisms as an adaptation to against Cd toxicity. In this study, a pot experiment was performed to evaluate the protein profile of saffron in response to Cd stress. Fifteen proteins were found to be up-regulated in the leaves of plants under Cd stress and were primarily related to metabolism, signal transduction, stress and defense response and energy. Eleven proteins were found to be down-regulated following Cd treatment, including ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco), ferredoxin-NADP reductase, a 70 kDa heat shock-related protein and three protein synthesis-associated proteins. The results provide valuable insights regarding the molecular mechanism of saffron in response to Cd toxicity and the possible utilization of genetic resources in developing Cd tolerant/low-accumulation saffron.

O cádmio (Cd) é um poluente ambiental global altamente prejudicial. As plantas desenvolveram mecanismos de defesa complexos como uma adaptação contra a toxicidade por Cd. Neste estudo, realizou-se um experimento em vaso para avaliar o perfil proteico do açafrão em resposta ao estresse por Cd. Foi descoberto que quinze proteínas foram supra-reguladas (up-regulated) nas folhas de plantas sob estresse por Cd e foram principalmente relacionados ao metabolismo, transdução de sinal, estresse e resposta de defesa e energia. Foi descoberto ainda que onze proteínas foram infra-reguladas (down-regulated) após tratamento com Cd, incluindo ribulose bifosfato carboxilase oxigenase (RuBisCO), ferredoxina-NADP redutase, uma proteína relacionada com o choque térmico de 70 kDa e três proteínas associadas à síntese de proteínas. Os resultados fornecem informações valiosas sobre o mecanismo molecular do açafrão em resposta à toxicidade do Cd e a possível utilização de recursos genéticos no desenvolvimento de açafrão tolerante ao Cd e de baixa acumulação.

Shading effects on leaf life span and functional traits in the widespread species Enterolobium contortisiliquum (Vell) Morong / Efeitos do sombreamento sobre o tempo de vida foliar e características funcionais na espécie com ampla distribuição Enterolobium contortisiliquum (Vell) Morong

Enterolobium contortisiliquum occurs in native forests formations from southeast to northeast Brazil, and too in Argentina, Bolivia and Paraguay. The objective of this study was to evaluate shading effects in the early growth of E. contortisiliquum plants. We measured leaf gas exchange, chlorophyll content index, biomass allocation and leaf development in plants in sunny and shaded areas. The experiment was performed in Universidade Federal de Viçosa, campus Florestal, Minas Gerais, Brazil. To determine the effects of different light regimes (full sunlight and shade) on the growth of E. contortisiliquum plants, we divided plants into two groups: plants grown in a greenhouse under full sunlight, and plants grown under 70% shade tissue. E. contortisiliquum plants grown in full sunlight showed an increase in maximum net photosynthesis, root, stem, and leaf dry mass, root length, root/stem ratio, and length of the stem. However, E. contortisiliquum under shade showed larger specific leaf area, leaf area ratio, chlorophyll content, long leaf life span, and slow growth. These ecophysiological adjustments in sunny and shaded areas may explain the wide geographical distribution of E. contortisiliquum in many vegetation types.

Enterolobium contortisiliquum ocorre em formações florestais nativas do sudeste ao nordeste do Brasil e também na Argentina, Bolívia e Paraguai. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do sombreamento no crescimento inicial de E. contortisiliquum. As trocas gasosas foliares, o índice de conteúdo de clorofila, a alocação de biomassa e o desenvolvimento foliar foram avaliados em plantas sob sol pleno e sombra. O experimento foi realizado na Universidade Federal de Viçosa, campus Florestal, Minas Gerais, Brasil. Para determinar os efeitos de diferentes regimes de luz sobre o crescimento das plantas de E. contortisiliquum, dividimos as plantas em dois grupos: plantas que cresceram em estufa a pleno sol e plantas que cresceram sob sombrite 70%. As plantas de E. contortisiliquum que cresceram em pleno sol apresentaram aumento na fotossíntese líquida máxima, massa seca de raiz, de caule e folhas, comprimento de raiz, razão massa de raiz/caule e comprimento do caule. Entretanto, plantas de E. contortisiliquum sob sombra apresentaram maior área foliar específica, razão de área foliar, conteúdo de clorofila, tempo de vida foliar e crescimento lento. Esses ajustes ecofisiológicos em áreas sob sol e sombra podem explicar a ampla distribuição geográfica de E. contortisiliquum em muitos tipos vegetacionais.

Gas exchange in young plants of the species Tabebuia aurea exposed to conditions of induced water stress / Trocas gasosas em plantas jovens de Tabebuia aurea submetidas a condições de estresse hídrico induzido

The paratudo, Tabebuia aurea, is a common Brazilian tree from the Pantanal wetland from Miranda, Mato Grosso do Sul, an area with hydric seasonality. To evaluate the effects of water stress on CO2 exchange, ten-month-old T. aurea seedlings cultivated in planting bags were subjected to water stress by suppressing irrigation for 23 days. Stomatal conductance, transpiration rate, and photosynthetic rate were measured during the stress and recovery period, totaling 28 days, using an infrared portable analyzer. After 23 days without irrigation, the transpiration, stomatal conductance, and net photosynthesis rates in leaflets were zero, while the leaflets water potential reached -2.6 MPa. After this point, daily irrigation was resumed, and the values of the measured variables recovered to the initial levels after 96 hours (transpiration rate from 2.0 to 2.6 mmol m-2 s-1; stomatal conductance rate from 0.12 to 0.18 mol m-2 s-1 and photosynthesis rate from 8.1 to 9.5 µmol m-2 s-1). Furthermore, the hydric potential values were similar to those observed at the beginning of the experiment (-0.5 MPa). The results showed that T. aurea has tolerance to drought, allowing their survival in areas subjected to periodic water stress.

O paratudo, Tabebuia aurea, é uma árvore comumente encontrada no Pantanal de Miranda, Mato Grosso do Sul, uma área com sazonalidade hídrica. Para avaliar o efeito do estresse hídrico sobre as trocas gasosas de CO2, plantas com 10 meses de idade de T. aurea cultivadas em sacos de plantio foram submetidas a estresse hídrico através da supressão de irrigação por 23 dias. Condutância estomática, transpiração e fotossíntese líquida foram medidas durante o período de estresse e recuperação, totalizando 28 dias, com um analisador portátil de gás infravermelho. Depois de 23 dias sem irrigação, as taxas de transpiração, condutância e fotossíntese nas folhas chegaram a zero, enquanto o potencial hídrico das folhas, -2.6 MPa. Depois deste ponto, a irrigação foi retomada e os valores médios das variáveis avaliadas, depois de 96 h, voltaram aos valores iniciais (taxa de transpiração entre 2.0 e 2.6 mmol m-2 s-1; taxa de condutância estomática entre 0.12 e 0.18 mol m-2 s-1 e taxa fotossintética entre 8.1 e 9.5 µmol m-2 s-1). O potencial hídrico também retornou aos valores do início do experimento (-0.5 MPa). Os resultados demonstraram que T. aurea possui tolerância a períodos de seca, permitindo sua sobrevivência em áreas sujeitas a estresse hídrico periódico.

Effects of flooding stress in tomato plants transformed with different levels of mitochondrial sHSP23 6 / Efeitos do estresse por alagamento em plantas de tomateiro transformada com diferentes níveis de sHSP23 6 mitocondrial

Abstract Soil flooding is an environmental stressor for crops that can affect physiological performance and reduce crop yields. Abiotic stressors cause changes in protein synthesis, modifying the levels of a series of proteins, especially the heat shock proteins (HSP), and these proteins can help protect the plants against abiotic stress. The objective of this study was to verify if tomato plants cv. Micro-Tom from different genotypes with varying expression levels of MT-sHSP23.6 (mitochondrial small heat shock proteins) have different responses physiological to flooding. Plants from three genotypes (untransformed, MT-sHSP23.6 sense expression levels and MT-sHSP23.6 antisense expression levels) were cultivated under controlled conditions. After 50 days, the plants were flooded for 14 days. After this period half of the plants from each genotype were allowed to recover. Chlorophyll fluorescence, gas exchange, chlorophyll index, leaf area and dry matter were evaluated. Flood stress affected the photosynthetic electron transport chain, which is related to inactivation of the oxygen-evolving complex, loss of connectivity among units in photosystem II, oxidation-reduction of the plastoquinone pool and activity of photosystem I. The genotype with MT-sHSP23.6 sense expression levels was less sensitive to stress from flooding.

Resumo O alagamento do solo é um estressor ambiental para as culturas e pode afetar o desempenho fisiológico e reduzir a produtividade das culturas. Estresses abióticos causam mudanças na síntese de proteínas, modificando os níveis de uma série de proteínas, em especial as proteínas de choque térmico (HSP) e essas proteínas são conhecidas por proteger as plantas contra estresses abióticos. O objetivo deste estudo foi verificar se as plantas do tomateiro cv. Micro-Tom de distintos genótipos com diferentes níveis de expressão da MT-sHSP23.6 (proteínas mitocondriais de choque térmico com pequena massa molecular), têm diferentes respostas fisiológicas ao alagamento. As plantas de três genótipos (não-transformado, transformado com orientação antisense e transformado com orientação sense para MT-sHSP23.6) foram cultivadas sob condições controladas. Após 50 dias as plantas foram alagadas durante 14 dias. Após esse período as plantas de cada genótipo foram recuperadas. Foram avaliados fluorescência da clorofila, trocas gasosas, índice de clorofila, área foliar e massa seca. O estresse por alagamento afetou a cadeia de transporte de elétrons da fotossíntese, que está relacionado à inativação do complexo de evolução do oxigênio, perda da conectividade entre as unidades do fotossistema II, de oxidação e redução do pool de plastoquinona e atividade do fotossistema I. O genótipo com orientação sense MT-sHSP23.6 foi menos sensível ao estresse por alagamento.

Exogenous glutathione reduces the damage induced by cadmium in cucumber seedlings / Glutationa exógena reduz o dano induzido por cadmio em plantulas de pepino

Cadmium (Cd) toxicity is a worldwide problem for crop production. The present work used hydroponic experiments to investigate the ameliorating effects and physiological mechanisms of glutathione (GSH) mitigation of Cd toxicity in cucumber seedlings. The results revealed that Cd was mainly accumulated in roots of cucumber, 100 µM GSH pretreatment in 50 µM Cd solution significantly recovered Cd-induced growth inhibition, improved photosynthetic and chlorophyll fluorescence performance. Moreover, external GSH obviously depressed hydroxyl free radical (·OH) and malondialdehyde accumulation, increased the total antioxidant capacity in cucumber exposed to Cd. Results indicated that pre-treatment of GSH can alleviate Cd toxicity by reducing Cd uptake and ROS accumulation, reduce the negative consequences of oxidative stress caused by Cd toxicity, moreover protect photosynthetic machinery from damaging, balance nutrients and antioxidants in cucumber.

A toxicidade do Cádmio (Cd) é um problema mundial para a produção de plantas olerícolas. O presente trabalho com o uso experimentos hidropônicos objetivou investigar a atenuação dos efeitos do cádmio por meio de mecanismos envolvendo a glutationa (GSH) e redução da toxicidade em plântulas de pepino submetidas ao Cd. OS resultados revelaram que o Cd acumulou principalmente nas raízes do pepino, Na dose de 100 µM GSH-50 esta reduziu a concentração em µM Cd na solução ea mesma melhora a ou reduz a inibição do crescimento ,bem como melhora o desempenho e a fluorescência clorofílica. Além disso, obviamente, radical Livre hidroxila GSH externa ·OH) aumenta a acumulação do malondialdeído e aumento da capacidade antioxidante total no pepino expostos ao Cd. OS resultados indicaram que o pré -tratamento de GSH pode reduzir a toxicidade, reduzindo a captação Cd e acumulação ROS , reduzir os efeitos negativos do stress oxidativo reduzindo a sua toxicidade, além de proteger o equilíbrio da disponibilidade de nutrientes e antioxidantes.

Forage yield, rate of CO 2 assimilation, and quality of temperate annual forage species grown under artificial shading conditions / Produção de forragem, taxa de assimilação de CO 2 e qualidade de espécies forrageiras hibernais cultivadas sob níveis de sombreamento artificial

ABSTRACT: In this study, it was evaluated the effect of shade on forage yield, rate of CO2 assimilation, and the quality of annual ryegrass ( Lolium multiflorum L.) cv. 'BRS Ponteio' and black oat ( Avena strigosa Schreb) cv. 'IAPAR 61', grown under three shading conditions (0%, 25%, and 50% shade) using slatted wooden structures. The experimental design was completely randomized with four replications. Slatted structures were efficient in simulating the proposed shading conditions. Shading plants significantly decreased forage yield and CO2 assimilation by both species. Ryegrass cv. 'BRS Ponteio' performed better under shade, with higher forage production under all shading conditions. Rate of CO2 assimilation was reduced by 13 and 22 percentage points compared to the same species grown in the open field (0% shade), under 25% and 50% shade, respectively. These shading conditions did not affect crude protein (CP) content, neutral detergent fiber (NDF) concentration, or the leaf:stem (L:S) ratio compared to those grown in the open field. Between the species evaluated, ryegrass had the greatest potential for use as forage in a silvopastoral system.

RESUMO: O estudo objetivou avaliar o efeito do sombreamento sobre a produção de forragem, a taxa de assimilação de CO2 e qualidade de azevém ( Lolium multiflorum L.) cv. 'BRS Ponteio' e aveia preta ( Avena strigosa Schreb), cv. 'IAPAR 61', cultivadas sob três níveis de sombreamento artificial (0, 25 e 50%), obtidos por meio de estruturas de ripado de madeira. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições. As estruturas de ripado simularam eficientemente os níveis de sombreamento propostos. O sombreamento diminuiu significativamente a produção de forragem e a taxa de assimilação de CO2 de ambas as espécies testadas. O azevém foi mais tolerante ao sombreamento, com maior produção de forragem em todos os níveis de sombreamento testados. O valor da taxa de assimilação de CO2 foi reduzido em 13 e 22 pontos percentuais em relação ao céu aberto, nos níveis de 25% e 50% de sombreamento, respectivamente. Em comparação a pleno sol, os níveis de sombreamento não afetaram os teores de proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e relação lâmina:colmo. Entre as espécies avaliadas, o azevém foi considerado a espécie com maior potencial em um sistema silvipastoril.