Exogenous application of salicylic acid induces salinity tolerance in eggplant seedlings

Abstract Under salt stress conditions, plant growth is reduced due to osmotic, nutritional and oxidative imbalance. However, salicylic acid acts in the mitigation of this abiotic stress by promoting an increase in growth, photosynthesis, nitrogen metabolism, synthesis of osmoregulators and antioxidant enzymes. In this context, the objective was to evaluate the effect of salicylic acid doses on the growth and physiological changes of eggplant seedlings under salt stress. The experiment was conducted in a greenhouse, where the treatments were distributed in randomized blocks using a central composite matrix Box with five levels of electrical conductivity of irrigation water (CEw) (0.50; 1.08; 2.50; 3.92 and 4.50 dS m-1), associated with five doses of salicylic acid (SA) (0.00; 0.22; 0.75; 1.28 and 1.50 mM), with four repetitions and each plot composed of three plants. At 40 days after sowing, plant height, stem diameter, number of leaves, leaf area, electrolyte leakage, relative water content, and total dry mass were determined. ECw and SA application influenced the growth and physiological changes of eggplant seedlings. Increasing the ECw reduced growth in the absence of SA. Membrane damage with the use of SA remained stable up to 3.9 dS m-1 of ECw. The relative water content independent of the CEw increased with 1.0 mM of SA. The use of SA at the concentration of 1.0 mM mitigated the deleterious effect of salinity on seedling growth up to 2.50 dS m-1 of ECw.

Resumo Em condições de estresse salino, o crescimento das plantas é reduzido, em virtude, do desequilíbrio osmótico, nutricional e oxidativo. Contudo, o ácido salicílico atua na mitigação desse estresse abiótico por promover incremento no crescimento, fotossíntese, metabolismo do nitrogênio, síntese de osmorreguladores e enzimas antioxidantes. Nesse contexto, objetivou-se avaliar o efeito de doses de ácido salicílico sobre o crescimento e alterações fisiológicas de mudas de berinjela sob estresse salino. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, onde os tratamentos foram distribuídos em blocos ao acaso utilizando uma matriz composta central Box com cinco níveis de condutividade elétrica da água de irrigação (CEa) (0,50; 1,08; 2,50; 3,92 e 4,50 dS m-1), associada a cinco doses de ácido salicílico (AS) (0,00; 0,22; 0,75; 1,28 e 1,50 mM), com quatro repetições e cada parcela composta por três plantas. Aos 40 dias após a semeadura, foram determinados a altura da planta, diâmetro do caule, número de folhas, área foliar, vazamento de eletrólito, teor relativo de água e massa seca total. A CEa e a aplicação de AS influenciaram no crescimento e nas alterações fisiológicas das mudas de berinjela. O aumento da CEa reduziu o crescimento na ausência de AS. O dano de membrana com o uso de AS manteve-se estável até 3,9 dS m-1 de CEa. O conteúdo relativo de água independentemente da CEa aumentou com 1 mM de SA. O uso de AS na concentração de 1 mM mitigou o efeito deletério da salinidade no crescimento das mudas até 2,50 dS m-1 de CEa.

Exogenous application of salicylic acid induces salinity tolerance in eggplant seedlings / Aplicação exógena de ácido salicílico induz tolerância à salinidade em mudas de berinjela

Abstract Under salt stress conditions, plant growth is reduced due to osmotic, nutritional and oxidative imbalance. However, salicylic acid acts in the mitigation of this abiotic stress by promoting an increase in growth, photosynthesis, nitrogen metabolism, synthesis of osmoregulators and antioxidant enzymes. In this context, the objective was to evaluate the effect of salicylic acid doses on the growth and physiological changes of eggplant seedlings under salt stress. The experiment was conducted in a greenhouse, where the treatments were distributed in randomized blocks using a central composite matrix Box with five levels of electrical conductivity of irrigation water (CEw) (0.50; 1.08; 2.50; 3.92 and 4.50 dS m-1), associated with five doses of salicylic acid (SA) (0.00; 0.22; 0.75; 1.28 and 1.50 mM), with four repetitions and each plot composed of three plants. At 40 days after sowing, plant height, stem diameter, number of leaves, leaf area, electrolyte leakage, relative water content, and total dry mass were determined. ECw and SA application influenced the growth and physiological changes of eggplant seedlings. Increasing the ECw reduced growth in the absence of SA. Membrane damage with the use of SA remained stable up to 3.9 dS m-1 of ECw. The relative water content independent of the CEw increased with 1.0 mM of SA. The use of SA at the concentration of 1.0 mM mitigated the deleterious effect of salinity on seedling growth up to 2.50 dS m-1 of ECw.

Resumo Em condições de estresse salino, o crescimento das plantas é reduzido, em virtude, do desequilíbrio osmótico, nutricional e oxidativo. Contudo, o ácido salicílico atua na mitigação desse estresse abiótico por promover incremento no crescimento, fotossíntese, metabolismo do nitrogênio, síntese de osmorreguladores e enzimas antioxidantes. Nesse contexto, objetivou-se avaliar o efeito de doses de ácido salicílico sobre o crescimento e alterações fisiológicas de mudas de berinjela sob estresse salino. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, onde os tratamentos foram distribuídos em blocos ao acaso utilizando uma matriz composta central Box com cinco níveis de condutividade elétrica da água de irrigação (CEa) (0,50; 1,08; 2,50; 3,92 e 4,50 dS m-1), associada a cinco doses de ácido salicílico (AS) (0,00; 0,22; 0,75; 1,28 e 1,50 mM), com quatro repetições e cada parcela composta por três plantas. Aos 40 dias após a semeadura, foram determinados a altura da planta, diâmetro do caule, número de folhas, área foliar, vazamento de eletrólito, teor relativo de água e massa seca total. A CEa e a aplicação de AS influenciaram no crescimento e nas alterações fisiológicas das mudas de berinjela. O aumento da CEa reduziu o crescimento na ausência de AS. O dano de membrana com o uso de AS manteve-se estável até 3,9 dS m-1 de CEa. O conteúdo relativo de água independentemente da CEa aumentou com 1 mM de SA. O uso de AS na concentração de 1 mM mitigou o efeito deletério da salinidade no crescimento das mudas até 2,50 dS m-1 de CEa.

Analysis of differential genes and metabolic pathway related to functional male sterility in eggplant / 生物工程学报

Based on observing the cytological characteristics of the flower buds of the functional male sterile line (S13) and the fertile line (F142) in eggplant, it was found that the disintegration period of the annular cell clusters in S13 anther was 2 days later than that of F142, and the cells of stomiun tissue and tapetum in F142 disintegrated on the blooming day, while it did not happen in S13. The comparative transcriptomic analysis showed that there were 1 436 differential expression genes (DEGs) (651 up-regulated and 785 down-regulated) in anthers of F142 and S13 at 8, 5 days before flowering and flowering day. The significance analysis of GO enrichment indicated that there were more unigene clusters involved in single cell biological process, metabolism process and cell process, and more catalytic activity and binding function were involved in molecular functions. Through KEGG annotation we found that the common DEGs were mainly enriched in the biosynthesis of secondary metabolites, metabolic pathway, protein processing in endoplasmic reticulum, biosynthesis of amino acids, carbon metabolism and plant hormone signal transduction. The fifteen genes co-expression modules were identified from 16 465 selected genes by weighted gene co-expression network analysis (WGCNA), three of which (Plum2, Royalblue and Bisque4 modules) were highly related to S13 during flower development. KEGG enrichment showed that the specific modules could be enriched in phenylpropanoid biosynthesis, photosynthesis, porphyrin and chlorophyll metabolism, α-linolenic acid metabolism, polysaccharide biosynthesis and metabolism, fatty acid degradation and the mutual transformation of pentose and glucuronic acid. These genes might play important roles during flower development of S13. It provided a reference for further study on the mechanism of anther dehiscence in eggplant.

CRESCIMENTO, PRODUÇÃO E COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE BERINJELA 'CIÇA' SOB FERTIRRIGAÇÃO POTÁSSICA / Growth, Production and Chemical Composition of Eggplant 'Ciça' under Potassium Fertigation / Crecimiento, producción y composición química de la berenjena 'Ciça' bajo fertirrigación potásica

O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito das concentrações de potássio aplicadas via fertirrigação em cobertura sobre o crescimento, a produção e composição química de berinjela 'Ciça' em um Latossolo vermelho distroférrico. Os tratamentos foram compostos por cinco concentrações de K2O (0; 36; 72; 108 e 144 kg ha-1 fornecidos via fertirrigação), sendo utilizado como fonte o cloreto de potássio, parcelado em seis aplicações. O sistema de irrigação foi do tipo localizada por gotejamento e o manejo da irrigação foi realizado via tanque evaporímetro "Classe A". As colheitas se iniciaram aos 62 Dias Após o Transplante (DAT) se prolongando por cinco meses e as variáveis avaliadas foram: altura de plantas, número de folhas, massa fresca dos frutos, além de número de frutos por planta, produção por planta, produtividade e classificação dos frutos de acordo com seu comprimento e diâmetro. Aos 85 DAT realizou-se a coleta de frutos para caracterização quanto à porcentagem de lipídeos, proteínas e fibras. Apesar da fertirrigação potássica em cobertura proporciona uma redução na produção e na produtividade, as concentrações de 36 kg ha-1 e 72 kg ha-1 de K2O aplicadas via fertirrigação, incrementaram as características físico-químicas dos frutos.

The objective of this study was to evaluate the effect of potassium applied through fertigation in coverage of the development, production and chemical composition of eggplant 'Ciça' in an Oxisol. The treatments consisted of five rates of K2O (0, 36, 72, 108 and 144 kg ha-¹ supplied by fertigation) and is used as source of potassium, in six installments topdressing applications. The irrigation system was of the type localized and drip irrigation was conducted via tank evaporimeter "Class A". The harvest began 62 Days After Transplanting (DAT) extending by five months, and the characteristics were evaluated: plant height, leaf number, average weight, average length and average fruit diameter, fruit number per plant, production per plant, yield and fruit classification according to their size. At 85 DAT was performed to collect fruit for characterization as to the percentage of lipids, protein and fiber. Spite of potassium fertigation provide coverage for a reduction in the production and yield, the concentrations 36 kg ha-1 and 72 kg ha-1 of K2O applied through fertigation, increased features physicochemical evaluations.

El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de las concentraciones de potasio aplicadas via fertirrigación en áreas cubiertas sobre el crecimiento, la producción y la composición química de la berenjena 'Ciça' en un Oxisol. Los tratamientos consistieron en cinco concentraciones de K2O (0; 36; 72; 108 y 144 kg ha-1 suministrados via fertirrigación), siendo utilizado como fuente el cloruro de potasio, parcelado em seis aplicaciones. El sistema de riego fue de tipo localizado por goteamiento y el manejo de irrigación fue realizado mediante tanque evaporímetro "Clase A". Los cultivos comenzaron 62 Días Después del Trasplante (DAT) prolongándose por cinco meses y las variables evaluadas fueron: altura del planta, número de hojas, peso fresco de los frutos, además del número de frutos por planta, producción por planta, productividad y clasificación de los frutos de acuerdo con su longitud y diámetro. A los 85 DAT se realizó la recoleta de frutos para la caracterización del porcentaje de lípidos, proteínas y fibras. Aunque la fertirrigación potásica en cobiertas proporciona una reducción en la producción y la productividad, las concentraciones de 36 kg ha-1 y 72 kg ha-1 de K2O aplicadas via fertirrigación incrementaron las características físico-químicas de los frutos.

Avaliação dos fatores que caracterizam a berinjela (Solanum melongena L. ) como um alimento funcional / Evaluation factors featuring eggplant (Solanum melongena L. ) as a functional food

Currently, the role of healthy food is to optimize the nutrition of individuals, providing not only increased health and well-being, but also reduced risks of developing diseases caused by poor diets. Functional foods contain substances with different biological functions, called bioactive compounds, which can modulate the physiology of the body, ensuring the maintenance of health. Eggplant (Solanum melongena L.) has been cited by several authors as one of the vegetables that can be classified as functional food. The lay population has used eggplant in different ways, without criteria and evidence from studies with different objectives. Among its main uses, the treatment and/or prevention of dyslipidemia and as adjuvant in weight loss can be highlighted. This work aims to study and analyze the most recent publications in order to justify the characterization of eggplant (Solanum melongena L.) as a functional food. To this end, a literature review of articles was conducted in the Scielo, Medline, Pubmed, Bireme, and Lilacs databases, as well as in books and journals from 1992 to 2012. The selection of bibliographic reference sought to select studies that investigated the chemical composition of eggplant, elucidated its habitual use by populations, and attempted to demonstrate its functional properties. Although some studies have demonstrated the effectiveness of eggplant, more accurate investigations with standardized methodologies are needed. These further studies should address the usual forms of consumption by the population and the correlation of these forms with the objectives of the proposed use.

Actualmente, el papel de la alimentación considerada saludable es el de optimizar la nutrición de las personas, garantizándoles el aumento de la salud y del bienestar, al mismo tiempo que reduce el riesgo de desarrollar enfermedades causadas por la mala alimentación. Los alimentos funcionales presentan sustancias, denominadas compuestos bioactivos, que tienen diferentes funciones biológicas y que son capaces de modular la fisiología del organismo, garantizando el mantenimiento de la salud. La berenjena (Solanum melongena L.) ha sido citada por muchos autores como una de las hortalizas que se puede clasificar como alimento funcional. La berenjena ha sido utilizada por la población de diversas formas, aunque sin evidencias ni pruebas que lo respalden, y con diversos objetivos, entre los que podemos destacar el tratamiento y/o prevención de la dislipidemia y el auxilio en el adelgazamiento. Este trabajo tiene como objetivo estudiar y analizar las publicaciones más recientes que justifiquen la clasificación de la berenjena (Solanum melongena L.) como un alimento funcional. Para la estructuración de este estudio se realizó una revisión bibliográfica de artículos en las bases de datos Scielo, Medline, Pubmed, Bireme, Lilacs, así como en libros y revistas científicas, teniendo en cuenta el período de 1992 a 2012. La selección de la referencia bibliográfica intentó seleccionar aquellos estudios que investigaron la composición química de la berenjena, dilucidaron su uso habitual en las poblaciones y trataron de demostrar sus propiedades funcionales. Aunque algunos estudios han demostrado la eficacia de la berenjena, se necesitan investigaciones más precisas, con metodologías estandarizadas, que tengan en cuenta las formas habituales de consumo y las relacionen con los objetivos propuestos para su uso.

Atualmente o papel da alimentação considerada saudável é otimizar a nutrição dos indivíduos garantindo a estes o aumento da saúde e do bem-estar como também reduzir o risco de desenvolver doenças decorrentes da má alimentação. Os alimentos funcionais apresentam substâncias com distintas funções biológicas, denominadas compostos bioativos, que são capazes de modular a fisiologia do organismo, garantindo a manutenção da saúde. A berinjela (Solanum melongena L.) tem sido citada por diversos autores como um dos vegetais que podem ser classificados como alimento funcional. A utilização da berinjela vem sendo feita pela população leiga sob diversas formas, mesmo sem critérios e comprovações por estudos com objetivos diversos, entre eles destaca-se sua utilização para o tratamento e/ou prevenção da dislipidemia e também como coadjuvante na perda de peso. Este trabalho tem como objetivo estudar e analisar as publicações mais recentes que justifiquem a caracterização da berinjela (Solanum melongena L.) como um alimento funcional. Para a estruturação deste estudo, foi realizada uma revisão da literatura em artigos nas bases de dados Scielo, Medline, Pubmed, Bireme, Lilacs bem como em livros e revistas científicas, considerando o período de 1992 a 2012. A seleção da referência bibliográfica preocupou-se em selecionar os estudos que pesquisaram a composição química da berinjela, elucidaram seu uso habitual nas populações, bem como tentaram demonstrar suas propriedades funcionais. Apesar de alguns estudos demonstrarem a eficácia da berinjela, são necessárias investigações mais precisas, com metodologias padronizadas, realizadas com as formas habituais de consumo entre a população e relacioná-las com os objetivos propostos do seu uso.

Filocrono, área foliar e produtividade de frutos de berinjela conduzidas com uma e duas hastes por planta em estufa plástica / Phyllochron, leaf area, and fruit yield in eggplants grown with one and two stems per plant in plastic greenhouse

Os objetivos deste trabalho foram estimar o filocrono, relacionar a área foliar com o número de folhas e determinar a produtividade de frutos em plantas de três genótipos de berinjela conduzidas com uma e duas hastes dentro de estufa plástica. O experimento foi conduzido na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS). Foram utilizados três genótipos de berinjela: Nápoli, Comprida Roxa e Ciça. O transplante das mudas foi realizado com cinco folhas definitivas no dia 29 de outubro de 2007. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com quatro repetições, compostas de duas fileiras de oito plantas. Em quatro plantas de cada repetição, foram realizadas observações do número de folhas na haste principal e na secundária. Em duas plantas de cada repetição, foi medida a largura das folhas na haste principal e na secundária. O filocrono foi estimado pelo inverso do coeficiente angular da regressão linear entre o número de folhas acumuladas na haste e a soma térmica acumulada após o transplante. A emissão de folhas na berinjela foi mais rápida nas plantas conduzidas com duas hastes. A área foliar da berinjela pode ser estimada por meio do número de folhas acumuladas. A produtividade de frutos de berinjela foi maior nas plantas conduzidas com duas hastes, sendo o genótipo Ciça aquele que apresentou maior produtividade de frutos.

The objective of this study was to estimate the phyllochron, to associate the leaf area to the leaf number and to determine fruit yield of eggplants grown with one and two stems inside a plastic greenhouse. An experiment was carried at the experimental area of the Plant Science Department of the Federal University of Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil. Three eggplant genotypes were used: Nápoli, Comprida roxa, and Ciça. Five-leaf seedlings were transplanted on 10/29/2007. The experimental design was a complete randomized blocks with four replications composed by two rows with eight plants. The number of leaves on the main stem and secondary branches was counted in four plants of each replication. Leaf width was measured on two plants per replication. The phyllochron was estimated as the inverse of the slope of the linear regression between the leaf number and the accumulated thermal time after transplanting. Eggplant fruit yield was greater in plants grown with two stems than and Ciça had the higher fruit yield among genotypes. The time for leaves emergence in eggplant was reduced in plants with two stems than in plants with only the main stem. Leaf area of eggplant can be estimated as function of the accumulated number of leaves. Eggplant fruit yield was greater in plants conducted with two stems than with only the main stem, and Ciça presented the greatest yield among genotypes.