Shading minimizes the effects of water deficit in Campomanesia xanthocarpa (Mart) O Berg seedlings / Sombreamento minimiza o efeito do déficit hídrico em mudas de Campomanesia xanthocarpa (Mart) O Berg

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.

Shading minimizes the effects of water deficit in Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O. Berg seedlings

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.

Shading minimizes the effects of water deficit in Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O. Berg seedlings / Sombreamento minimiza o efeito do déficit hídrico em mudas de Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O. Berg

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.

Leaf application of chitosan and physiological evaluation of maize hybrids contrasting for drought tolerance under water restriction / Aplicação foliar de quitosana e avaliação fisiológica de híbridos de milho contrastantes para tolerância à seca sob restrição hídrica

Abstract It is a fact that the regions that cultivate the most maize crop do not have fully adequate technologies to measure productivity losses caused by irregularities in water availability. The objective of this study was to evaluate the physiological characteristics of maize hybrids tolerant (DKB 390) and sensitive (BRS 1030) to drought, at V5 growth stage and under water restriction, in order to understand the mechanisms involved in the induction of tolerance to drought by chitosan in contrasting maize genotypes. Plants were cultivated in pots at a greenhouse, and chitosan 100 ppm was applied by leaf spraying. The water restriction was imposed for 10 days and then leaf gaseous exchange and chlorophyll fluorescence were evaluated. The tolerant hybrid (DKB 390) showed higher photosynthesis, stomatal conductance, carboxylation efficiency, electron transport rate, and non-photochemical quenching when chitosan was used. Plants from tolerant genotype treated with chitosan were more tolerant to water stress because there were more responsive to the biopolymer.

Resumo As regiões que cultivam milho como cultura principal ainda não possuem tecnologias adequadas para mensurar as perdas na produtividade decorrentes na disponibilidade irregular de água. O objetivo desse estudo foi avaliar as características fisiológicas de híbridos de milho tolerante (DKB 390) e sensível (BRS1030) à seca, no estádio de crescimento V5 e sob restrição hídrica, para compreender os mecanismos envolvidos na indução de tolerância à seca pela quitosana em genótipos contrastantes. As plantas foram cultivadas vasos na casa de vegetação e a quitosana 100 ppm foi aplicada por pulverização foliar. A restrição hídrica durou 10 dias e foram avaliadas as trocas gasosas e a fluorescência da clorofila. O híbrido tolerante (DKB 390) apresentou maior fotossíntese, condutância estomática, eficiência de carboxilação, taxa de transporte de elétrons e quenching não fotoquímico quando aplicada a quitosana. As plantas do genótipo tolerante tratadas com quitosana foram mais tolerantes ao déficit hídrico porque foram mais responsivas ao biopolímero.

Growth and physiology of citrus rootstocks under salt stress / Crescimento e fisiologia de porta-enxertos de citros sob estresse salino

In order to study the growth and physiology of citrus rootstocks under saline water irrigation, during formation of rootstocks, an assay was carried out in a factorial scheme, 2 x 6, corresponding to two levels of salinity of the nutrient solution: 0.3 and 4.0 dS m-1 and six genotypes provided by the Citrus Breeding Program of Embrapa Cassava & Fruits-CBP, distributed in randomized block design with three replications. The genotypes were: 1.'Santa Cruz Rangpur' lime (SCRL) (Citrus limonia Osbeck), 2. 'Florida Rough' lemon (FRL) (Citrus jambhiri Lush.), 3. 'Volkamer' lemon (VKL) (C. volkameriana V. Ten. &Pasq.), 4. CSM x SWC- 028, 5. CSM x SWC- 033 and 6.CSM x SWC-041, the last three hybrids of common 'Sunki' mandarin (CSM) [C.sunki (Hayata) hort. ex Tanaka] with 'Swingle' citrumelo (SWC) [C. paradisi Macfad. x Poncirus trifoliata (L.) Raf.]. Nucellar plants from these genotypes were grown in alternative hydroponic system, using Leonard jars. Application of nutrient solution made with saline water started from 90 days after sowing until 120 days, when the growth and physiology parameters of plants were evaluated. Salt stress influenced the growth and physiological parameters in all genotypes. Salt stress did not influence the chlorophyll a fluorescence in the genotypes VKL and CSM x SWC- 041, indicating no damage to the photosynthetic apparatus. The CSM x SWC- 041, 'Santa Cruz Rangpur' lime, 'Florida Rough' lemon and 'Volkamer' lemon are the more tolerant genotypes to salinity based on growth rate.

A fim de estudar o crescimento e a fisiologia de porta-enxertos de citros sob irrigação com água salina, durante a formação de porta-enxertos, realizou-se um ensaio fatorial 2 x 6, correspondente a dois níveis de salinidade da solução nutritiva: 0,3 e 4,0 dS m-1 e seis genótipos fornecidos pelo Programa de Melhoramento de Citros da Embrapa Mandioca & Fruticultura-PMGC, distribuídos em delineamento em blocos casualizados com três repetições. Os genótipos foram: 1. 'limoeiro Cravo Santa Cruz' (LCRSTC) (Citrus limonia Osbeck), 2. 'limoeiro Rugoso da Flórida' (LRF) (Citrus jambhiri Lush.), 3. 'limoeiro Volkameriano' (LVK) (C. Volkameriana V. Ten. & Pasq.), 4. CSM x SWC- 028, 5. CSM x SWC- 033 e 6. CSM x SWC-041, os últimos três híbridos de tangerineira 'Sunki' comum (CSM) [C. sunki (Hayata) hort. Ex Tanaka] com citrumelo 'Swingle' (SWC) [C. Paradisi Macfad. x Poncirus trifoliata (L.) Raf.] Plantas de origem nucelar desses genótipos foram cultivadas em sistema hidropônico alternativo, utilizando vasos Leonard. A aplicação de solução nutritiva feita com água salina iniciou-se a partir de 90 dias após a semeadura até 120 dias, quando foram avaliados os parâmetros de crescimento e fisiologia das plantas. O estresse salino influenciou o crescimento e os parâmetros fisiológicos em todos os genótipos. O estresse salino não influenciou a fluorescência da clorofila a nos genótipos VKL e CSM x SWC-041, indicando não haver danos ao aparelho fotossintético. O CSM x SWC-041, 'limoeiro Cravo Santa Cruz', 'limoeiro Rugoso da Flórida' e 'limoeiro Volkameriano' são os genótipos mais tolerantes à salinidade com base na taxa de crescimento.

Saline stress onto growth and physiology of trifoliate citrus hybrids during rootstock formation / Estresse salino no crescimento e fisiologia de híbridos trifoliados de citros enquanto porta-enxertos

High salts concentrations in soil and water are common in semi-arid regions, which reduces the growth and development of crops, especially sensitive plants, such as citrus, being important to identify tolerant materials as well as to study the physiology of these plants. An experiment was conducted evaluate the growth and physiology of citrus trifoliate citrus hybris during their early stage of development (seedling stage) under salt stress conditions. These hydrids were obtained through the Citrus Breeding Program of Embrapa Cassava & Fruits consisting of 'Common sunki' mandarin x 'Argentina' citrange - 019, 'Common sunki' mandarin x ('Rangpur' lime x Poncirus trifoliata) - 040, Trifoliate hybrids - 069, 116 and 127, distributed in a randomized block design with three replications. Nucellar seedlings of the genotypes were grown in an hydroponic system using Leonard jars. The application of nutrient solution with saline water started 90 days after sowing, extending to 120 days, when the seedlings were evaluated for plant growth and physiology. The genotypes common 'Sunki' mandarin x 'Argentina' citrange - 019, Common 'Sunki' mandarin x ('Rangpur' lime x P. trifoliata) - 040 and Trifoliate hybrid - 069 showed the greater tolerance to salinity, while the Trifoliate hybrid - 116 and 127 were found to be the less tolerant.

Altas concentrações de sais no solo e na água são comuns em regiões semiáridas, o que reduz o crescimento e o desenvolvimento das culturas, notadamente as sensíveis, como os citros, sendo importante a identificação de materiais tolerantes assim como o estudo da fisiologia destes. Assim, realizou-se um experimento para avaliar o crescimento e a fisiologia de híbridos de Poncirus trifoliata durante a formação de porta-enxertos sob condições de estresse salino. O experimento foi realizado usando um esquema factorial, 2 x 5, correspondendo a dois níveis de salinidade na solução nutritiva (2,6 e 6,3 dS m-1) e cinco híbridos de citros. Tais híbridos foram obtidos a partir do programa de melhoramento genético de citros da Embrapa Mandioca e Fruticultura, PMG ­ Citrus, a saber: tangerineira 'Sunki Comum' x citrange 'Argentina' ­ 019; tangerineira 'Sunki Comum' x (limoeiro 'Cravo' x Poncirus trifoliata) ­ 040 e os híbrido trifoliados ­ 069, 116 e 127. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições. As plantas de origem nucelar dos genótipos foram cultivadas em sistema hidropônico por meio de vasos de Leonard. A aplicação das soluções nutritivas com águas salinas começaram aos 90 dias após a semeadura, se extendendo até os 120 dias, quando as plantas foram avaliadas em relação ao crescimento e a fisiologia. Os genótipos tangerineira 'Sunki Comum' x citrange 'Argentina' - -19, tangerineira Sunki Comum x x (limoeiro 'Cravo' x Poncirus trifoliata) ­ 040 e o híbrido trifoliado ­ 069 tiveram maior tolerância à salinidade, enquanto os híbridos trifoliados 116 e 127 foram os menos tolerantes.

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.

Leaf application of chitosan and physiological evaluation of maize hybrids contrasting for drought tolerance under water restriction

Abstract It is a fact that the regions that cultivate the most maize crop do not have fully adequate technologies to measure productivity losses caused by irregularities in water availability. The objective of this study was to evaluate the physiological characteristics of maize hybrids tolerant (DKB 390) and sensitive (BRS 1030) to drought, at V5 growth stage and under water restriction, in order to understand the mechanisms involved in the induction of tolerance to drought by chitosan in contrasting maize genotypes. Plants were cultivated in pots at a greenhouse, and chitosan 100 ppm was applied by leaf spraying. The water restriction was imposed for 10 days and then leaf gaseous exchange and chlorophyll fluorescence were evaluated. The tolerant hybrid (DKB 390) showed higher photosynthesis, stomatal conductance, carboxylation efficiency, electron transport rate, and non-photochemical quenching when chitosan was used. Plants from tolerant genotype treated with chitosan were more tolerant to water stress because there were more responsive to the biopolymer.

Resumo As regiões que cultivam milho como cultura principal ainda não possuem tecnologias adequadas para mensurar as perdas na produtividade decorrentes na disponibilidade irregular de água. O objetivo desse estudo foi avaliar as características fisiológicas de híbridos de milho tolerante (DKB 390) e sensível (BRS1030) à seca, no estádio de crescimento V5 e sob restrição hídrica, para compreender os mecanismos envolvidos na indução de tolerância à seca pela quitosana em genótipos contrastantes. As plantas foram cultivadas vasos na casa de vegetação e a quitosana 100 ppm foi aplicada por pulverização foliar. A restrição hídrica durou 10 dias e foram avaliadas as trocas gasosas e a fluorescência da clorofila. O híbrido tolerante (DKB 390) apresentou maior fotossíntese, condutância estomática, eficiência de carboxilação, taxa de transporte de elétrons e quenching não fotoquímico quando aplicada a quitosana. As plantas do genótipo tolerante tratadas com quitosana foram mais tolerantes ao déficit hídrico porque foram mais responsivas ao biopolímero.

Ecophysiological, anatomical and ultrastructural characteristics of Vitex polygama Cham. (Verbenaceae) submitted to different concentrations of fluoride / Características ecofisiológicas, anatômicas e ultraestruturais de Vitex polygama Cham. (Verbenaceae) submetida a diferentes concentrações de flúor

Fluorides released during the manufacture of aluminum, fertilizers, glass and ceramics are considered to be highly toxic to plants, causing damages in relatively small concentrations. This study aimed to evaluate fluoride (F) accumulation and its effects on Vitex polygama Cham. (Verbenaceae) exposed to simulated rain containing potassium fluoride in concentrations of 5, 10, 15 and 20 mg L-1. Vitex polygama presented no visual symptoms of foliar injury and accumulated a relatively small amount of F-, significant only for the treatments with higher concentrations of the pollutant. F- promoted an increase in non-photochemical quenching (qN) and in the coefficient due to non -photochemical extinction (NPQ), which indicates higher dissipation of radiant energy in the heat form. Damages in the chloroplast structure, in cellular membranes and in epicuticular waxes, besides cytoplasm granulation and irregularities in the epidermal cell walls were also detected in plants exposed to the pollutant. The results show a considerable resistance of Vitex polygama to F and reinforce the prognostic value of physiological, anatomical and ultrastructural analysis in the detection of damages caused by the pollutant in the leaf structure of this species.

Fluoretos, liberados durante a manufatura de alumínio, fertilizantes, vidro e cerâmica, são considerados altamente tóxicos para as plantas, causando danos em concentrações relativamente pequenas. Este estudo teve como finalidade avaliar o acúmulo de flúor (F) e seus efeitos sobre Vitex polygama Cham. (Verbenaceae) em plantas expostas a chuva simulada contendo fluoreto de potássio em concentrações de 5, 10, 15 e 20 mg L-1. Vitex polygama não apresentou sintomas visíveis de injúria foliar e acumulou uma quantidade relativamente pequena de F-, significativa apenas para os tratamentos com maiores concentrações do poluente. O F- promoveu aumentos no coeficiente devido à extinção não fotoquímica (qN) e no coeficiente devido à extinção não fotoquímica (NPQ), que indicam maior dissipação de energia radiante na forma de calor. Danos na estrutura dos cloroplastos, em membranas celulares e nas ceras epicuticulares, além de granulação do citoplasma e irregularidades na parede celular de células epidérmicas, foram também detectados em plantas expostas ao poluente. Os resultados demonstram uma considerável resistência de Vitex polygama ao F e reforçam o valor prognóstico de análises fisiológicas, anatômicas e ultraestruturais na detecção de danos causados pelo poluente na estrutura foliar dessa espécie.

Photosynthetic capacity of 'Niagara Rosada' grapes grown under transparent plastic covering / Capacidade fotossintética da videira 'Niagara Rosada' cultivada sob cobertura plástica transparente

ABSTRACT: New techniques in tropical regions such as use of transparent plastic covering (TPC), have been employed in grapes to avoid the wetting leaves and fruits, which can reduce the occurrence of fungal diseases, reduce the use of sprays, and reduce damage caused by hail and high winds. TPC may significantly affect the photosynthetic rates of grapevines cultivated in tropical regions, and thus have strong effects on plant productivity and improve fruit quality. However, in the North of Rio de Janeiro region there are lacks of studies related to TPC effects on photosynthetic capacity. The objective of this study was to evaluate the photosynthetic capacity in 'Niagara Rosada' vines grown under TPC and without transparent plastic covering (WTPC). The experiment was conducted between April and June 2013, on Tabuinha farm, located in the 3rd district of São Fidélis, Rio de Janeiro State, Brazil. A completely randomized block design was used with two treatments (TPC and WTPC) and twelve replications. Evaluations consisted of climatological variables, gas exchange and maximum quantum efficiency of open photosystem II centers-quantum yield (Fv/Fm) It was possible to observe that under TPC maximum temperature increase of 2.3°C, relative humidity reduced 1.5%, vapor pressure deficit increase 0.4kPa, and light intensity reduced 47.7%. These changes did not cause photochemical damage to the leaves. The TPC promoted higher net photosynthetic rate at 800h, which was associated with higher stomatal conductance. Thus, the TPC used in the northern region of Rio de Janeiro State did not impair the photosynthetic capacity of 'Niagara Rosada' vines.

RESUMO: A cobertura plástica tem sido utilizada com a finalidade de evitar os efeitos negativos do molhamento foliar sobre a incidência de doenças em videiras 'Niagara Rosada', reduzir a aplicação de defensivos agrícolas e, dessa maneira, melhorar a qualidade dos frutos. Contudo, na região Norte Fluminense, não se tem estudos relacionados aos efeitos do uso da cobertura plástica na assimilação fotossintética do carbono e na eficiência fotoquímica associada ao fotossistema II (PSII) dessa espécie. O objetivo deste experimento foi avaliar a capacidade fotossintética em videiras 'Niagara Rosada' cultivadas sob cobertura plástica e sem cobertura plástica no Norte Fluminense. O experimento foi realizado entre abril e junho de 2013, no sítio Tabuinha, localizado no 3o distrito do município de São Fidélis, RJ. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado com 2 tratamentos, com cobertura plástica e sem cobertura plástica, e 12 repetições. As avaliações foram relacionadas às variáveis climáticas, às trocas gasosas e ao rendimento quântico máximo do fotossistema II. Nesta pesquisa, sob a cobertura plástica, foi possível observar a elevação no valor da temperatura máxima do ar em 2,3ºC, redução na umidade relativa em 1,5%, incremento no déficit de pressão de vapor do armax em 0,4kPa, e redução na intensidade luminosa em 47,7%. Essas alterações não causaram comprometimento na eficiência fotoquímica das folhas. O sistema com cobertura plástica promoveu maior taxa fotossintética líquida (A) pela manhã (8h), e este aumento em A foi associado à maior condutância estomática nesse horário. Neste trabalho, a cobertura plástica utilizada não causou comprometimentos na capacidade fotossintética da videira 'Niagara Rosada'.

The effect of inhibitors on photosynthetic electron transport chain in canola leaf discs / Efeito de inibidores na cadeia de transporte de elétrons fotossintética em discos foliares de canola

The mechanisms of photosynthetic electron transport can be elucidated by inhibition of electron flow through the use of specific substances that, when combined with the chlorophyll chlorophyll a fluorescence emission was measured to investigate the effect of several inhibitors of the photosynthetic electron transport chain in canola leaf discs. Leaf discs were incubated in the dark for 2 hours in different solutions: (a) water ­ control; (b) DCMU at 500 µM; (c) phenanthroline at 10 mM; and (d) hydroxylamine at 10, 50, 100 and 200 mM. Similar effects were observed between DCMU and phenanthroline, the initial fluorescence value was altered, but not the maximum fluorescence, with the disappearance of the IP phase. Hydroxylamine interacted and inhibited the oxygen evolving complex and caused an imbalance between the rate of QA reduction by photosystem II and the rate of QA oxidation by photosystem I.

Os mecanismos de transporte de elétrons podem ser elucidados pela inibição do fluxo de elétrons pelo uso de substâncias específicas que, juntamente com a técnica de fluorescência da clorofila, torna-se uma ferramenta importante para detalhar a cadeia de transporte de elétrons. Neste trabalho, a emissão da fluorescência da clorofila foi mensurada para investigar o efeito dos diferentes inibidores da cadeia de transporte de elétrons fotossintéticos de discos foliares de canola. Os discos foliares foram incubados no escuro durante 02 h em diferentes soluções: (a) água - controle, (b) 500 uM de DCMU, (c) 10 mM de fenantrolina, e (d) 10, 50, 100 e 200 mM de hidroxilamina. Foram observados efeitos similares entre DCMU e fenantrolina, o valor da fluorescência inicial foi alterado, contudo a fluorescência máxima não se alterou, havendo o desaparecimento da fase de IP. Hidroxilamina interagiu e inibiu o complexo de evolução de oxigênio e causou desequilíbrio entre a taxa de redução QA pelo fotossistema II e a taxa de oxidação QA pelo fotossistema I.

Efeitos do herbicida glifosato e da aplicação foliar de micronutrientes em soja transgênica / Effects of glyphosate and foliar application of micronutrients in transgenic soybean

A característica quelante do glifosato pode ocasionar a imobilização de nutrientes como Fe e Mn em soja transgênica resistente a este herbicida. No entanto, a intensidade deste efeito e o resultado de formas de mitigação deste processo são pouco conhecidos. O objetivo deste estudo foi identificar os efeitos do herbicida glifosato em interação com a fertilização foliar em cultivares de soja transgênica que apresentam a ocorrência de sintomatologia de amarelecimento relacionada à fitointoxicação deste herbicida. O primeiro experimento foi utilizado para a identificação de cultivares que mais apresentavam o sintoma de amarelecimento como consequência da aplicação do herbicida glifosato. O segundo experimento foi realizado a campo, onde os tratamentos constaram das cultivares CD 206RR e Fundacep 59RR, do herbicida glifosato aplicado nas doses de 0, 900 e 1440 g ha-1 e. a., e da presença ou ausência de adubação foliar na dose de 1,5 L ha-1. O efeito do herbicida glifosato e da utilização de adubo foliar não alterou o teor dos micronutrientes Fe e Mn e os parâmetros de fluorescência da clorofila nas cultivares de soja CD 206RR e Fundacep 59RR. O herbicida ghifosate diminui o rendimento de grãos da cultivar Fundacep 59 RR. A fertilização foliar não foi eficiente como forma de aumentar o rendimento de grãos de soja.

The chelant characteristic of glyphosate may result in the immobilization of micronutrients such as Fe and Mn in transgenic soybean resistant to this herbicide. However, the intensity of this effect and the results of mitigation practices are not fully understood. The objective of the study was to identify the effects of the herbicide glyphosate in interaction with the foliar application of micronutrients in two cultivars of transgenic soybean that demonstrated the occurrence of injury of this herbicide named yellow flashig. A preliminary experiment identified the larger intensity of yellow flashing in the cultivars CD 206RR and Fundacep 59 RR among seven cultivars evaluated. A field experiment was carried out where the treatments were the soybean cultivars described above, glyphosate at rates of 0,900 and 1440 g ha-1 e.a. and the presence or absence of the foliar fertilization of micronutrients at 1,5 L ha-1. The herbicide glyphosate and the foliar application of micronutrients did not change the concentration of Fe and Mn and the chlorophyll fluorescence in the cultivars CD 206RR e Fundacep 59RR. The herbicide glyphosate decrease the grain yield of the cultivar Fundacep 59RR and did not affect the cultvar CD 206RR. The foliar fertilization of micronutrients did not increase the soybean grain yield in the evaluated cultivars.

Fotossíntese, crescimento e incidência de insetos-praga em genótipos de cacau pulverizados com silício / Photosynthesis, growth and incidence of insect pest in cacao genotypes sprayed with silicon

Poucos são os estudos envolvendo o efeito do silício sobre a fisiologia e a resistência do cacaueiro a insetos-praga. Com o objetivo de avaliar as alterações fisiológicas, a incidência e o nível de dano provocado por insetospraga após aplicação de silicato de potássio em genótipos de cacau, foi conduzido em campo, um experimento no delineamento de blocos casualizados, em esquema fatorial 3 x 3 com 4 repetições, sendo 3 genótipos de cacau (TSH 1188, CCN 51 e Catongo) e 3 doses de silicato de potássio (0; 3 e 6 mL L-1). Avaliou-se o crescimento, a cinética da emissão da fluorescência da clorofila, o teor de Si, o índice de clorofila, além da incidência e nível de dano provocado por insetospraga. A aplicação de silicato de potássio na dose 6 mL L-1 reduziu a maioria das variáveis de crescimento. O TSH 1188 foi o único genótipo que apresentou incremento no índice de clorofila e no desempenho das variáveis de fluorescência com a aplicação de 3 mL L-1. A aplicação de silicato de potássio não influenciou o teor foliar de Si nos genótipos estudados, mas reduziu a incidência e o nível de dano provocado por insetos-praga.

There are few studies of the effect of silicon on the physiology and resistance to insect pests in cocoa. With aim to evaluate the physiological changes, the incidence and level of damage caused by insect pests after application of potassium silicate in cacao genotypes was conducted in the field, an experiment in randomized blocks in factorial scheme 3 x 3 with four replications, with three genotypes of cocoa (TSH 1188, CCN 51 and Catongo) and three doses of potassium silicate (0, 3 and 6 mL L-1). We evaluated the growth kinetics of chlorophyll fluorescence emission, the Si content, chlorophyll content, and the incidence and level of damage by insect pests. The application of potassium silicate at a dose 6 mL L-1 reduced the majority of growth variables. The TSH 1188 was the only genotype that showed increase in chlorophyll content and in performance of variable fluorescence with the application of 3 mL L-1. The application of potassium silicate did not influence the content of Si in leaf genotypes, but reduced the incidence and level of damage by insect pests.

Parâmetros fisiológicos e nutricionais de cultivares de soja resistentes ao glifosato em comparação com cultivares isogênicas próximas / Physiological and nutritional evaluation of soybean resistant to glyphosate in comparison with near isogenic lines

Cultivares de soja resistentes ao herbicida glifosato podem apresentar variação de adaptação em função dos efeitos do processo de transformação e da consequência do herbicida glifosato sobre a disponibilidade de micronutrientes. O objetivo deste estudo foi avaliar a variação de adaptação em cultivares de soja resistentes a glifosato, em comparação com cultivares isogênicas próximas sobre parâmetros fisiológicos, nutricionais, de crescimento e no rendimento de grãos da cultura. Foi realizado experimento em campo, utilizando sete cultivares resistentes ao herbicida glifosato e seis cultivares convencionais, correspondentes a isolíneas próximas das cultivares transgênicas. O tratamento herbicida constou da ausência ou presença da aplicação do herbicida glifosato nas cultivares transgênicas, na dose de 900g ha-1 e. a. Os parâmetros de teores e fluorescência da clorofila não apresentaram relação com os tratamentos efetuados entre as cultivares avaliadas. A cultivar 'BRS Taura RR' apresentou menor acúmulo de Fe foliar, em comparação com a sua linha isogênica BRS 154, devido à aplicação do herbicida glifosato. A aplicação do herbicida glifosato reduziu o rendimento de grãos de três cultivares resistentes. Os resultados encontrados indicam a existência de variação entre cultivares de soja resistentes a glifosato em relação ao efeito deste herbicida sobre parâmetros nutricionais, de fluorescência da clorofila e rendimento de grãos.

Fitness penalty in glyphosate-resistant (GR) soybean can occur due to the effects of transformation process and as a consequence of the glyphosate on the availability of micronutrients. The aim of this study was to evaluate the effect of glyphosaste on physiological, nutritional, and growth parameters and grain yield in 'GR' soybean cultivars in comparison with near isogenenic lines. The field experiment was conducted using seven 'GR' cultivars and six near isogenic cultivars. The herbicide glyphosate was applied or not in 'GR' cultivars at a dose of 900g ha-1 i.a. The parameters of chlorophyll fluorescence were not related with the ghlyphosate effect on the evaluated cultivars. The cultivar 'BRS Taura RR' had lower leaf Fe accumulation compared with its isogenic line BRS 154 due to application of the herbicide glyphosate. The application of glyphosate at a dose of 900g ha-1 reduced the grain yield of three 'GR' cultivars. The obtained results indicate the occurance of variability among soybean cultivars resistant to ghyphosate in relation to the efect of this herbicide on nutrient availability, chlorophyll fluorescence and grain yield.

Desempenho de genótipos promissores de cana-de-açúcar utilizando ferramentas fisiológicas e biométricas / Performance of promissing sugar cane genotypes using physiological and biometrical tools

O cultivo da cana-de-açúcar no Brasil é uma fonte de renda de grande expressão para a agricultura, principalmente no Nordeste. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar quatro genótipos de cana-de-açúcar usando indicadores fisiológicos e biométricos em ambiente protegido. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente ao acaso, com quatro tratamentos (genótipo 698B, 712B, 260B e 3B), quatro repetições e uma planta como parcela útil. As mudas foram transplantadas aos 45 dias para vasos de 18 dm3. Aos 154 dias do transplantio foram analisadas as seguintes variáveis: Fluorescência da clorofila a, teores de clorofila a, b e total, teores de prolina, rendimento quântico (PS2), quenching fotoquímio (qP), quenching não-fotoquímico (qN), temperatura foliar (Tfo), altura da planta principal (AP), diâmetro do colmo (DC), número de folhas (NF) e área foliar (AF). As avaliações foram realizadas no período entre as 10h30min e as 12h00min da manhã. Em condições de capacidade de campo os genótipos não apresentaram diferença estatística para os parâmetros de teores de clorofila a, b e total, eficiência fotoquímica máxima do fotossistema II, temperatura foliar. Para teores de prolina o 712B diferenciou-se estaticamente dos demais apresentando maiores teores. Os genótipos também diferiram estatisticamente em relação à altura de planta principal (AP), número de folhas (NF) e área foliar (AF), destacando-se o 698B o 3B em número de folhas e área foliar, enquanto que o 712B e 260B apresentaram menores valores para estes parâmetros. Os genótipos 698B e 3B são os mais promissores para o programa de melhoramento.

The cultivation of the sugar cane in Brazil is a major source of income for agriculture, especially in the Northeast. Thus, the present study aimed to evaluate four genotypes of sugar cane using biometric and physiological indicators in a protected environment. The study used a completely randomized design with four treatments (genotype 698B, 712B, 260B and 3B), four replications and one plant as useful plot. The seedlings were transplanted at 45 days to vessels of 18 dm3. At 154 days after transplanting, were analyzed the following variables: Fluorescence of the chlorophyll a, levels of chlorophyll a, b and total, proline contents, quantum yield (PS2), photochemistry quenching (qP), nonphotochemical quenching (qN), leaf temperature (TFO), main plant height (PH), culm diameter (DC), number of leaves (NL) and leaf area (LA). The evaluations were conducted in the period between 10:30 and 12:00 in the morning. In conditions of field capacity genotypes showed no statistical difference for the parameters of levels of chlorophyll a, b and total, photochemical efficiency of photosystem II, leaf temperature. For the 712B, proline contents differentiated itself statistically from the others, showing higher levels. The genotypes also differ statistically with regard to the main plant height (PH), number of leaves (NL) and leaf area (LA), standing out the 698B 3B in the number of leaves and leaf area, while the 712B and 260B had lower values for these parameters. Genotypes 3B and 698B are the most promising for the improvement program.

Atividade fotossintética em plantas de ameixeira submetidas ao déficit hídrico e ao alagamento / Photosynthetic activity in japanese plum under water deficit and flooding

O objetivo no presente trabalho foi avaliar o impacto do déficit hídrico e do alagamento na atividade fotossintética de ameixeiras cultivar 'América'. Foram analisadas a fluorescência da clorofila a e as trocas gasosas em plantas de aproximadamente 12 meses, cultivadas em casa de vegetação. As análises foram iniciadas dois dias após do início do déficit hídrico e um dia após o início do alagamento, totalizando quatro avaliações durante a manutenção dos estresses. A fotossíntese líquida foi reduzida pela limitação estomática em ambos os estresses. A condição de restrição hídrica não alterou o rendimento quântico máximo fotoquímico. Os índices de performance fotossintético revelaram diferenças entre os estresses, caracterizando as plantas de ameixeira, cv. 'América', como mais suscetíveis ao déficit hídrico do que ao alagamento.

The objective of this study was to evaluate the impact of drought and flooding on the photosynthetic activity of Japanese plum (Prunus salicina Lindh), cultivar 'America'. We analyzed the chlorophyll fluorescence and leaf gas exchange in plants, with approximately 12 months, grown in greenhouse and subjected to water deficit. Analyses were initiated two days after the onset of drought and one day after the flooding, resulting in four evaluations during the maintenance of stress. Net photosynthesis was reduced by stomatal limitation in both stresses. The condition of water restriction did not alter the maximum quantum yield. The photosynthetic performance indexes showed differences between stresses, featuring the plants of plum cv America as the most susceptible to drought than flooding.

Biomass accumulation, photochemical efficiency of photosystem II, nutrient contents and nitrate reductase activity in young rosewood plants (Aniba rosaeodora Ducke) submitted to different NO3-: NH4+ ratios

The rosewood (Aniba rosaeodora Ducke) is a native tree species of Amazon rainforest growing naturally in acidic forest soils with reduced redox potential. However, this species can also been found growing in forest gaps containing oxide soils. Variations in the forms of mineral nitrogen (NO3- or NH4+) may be predicted in these different edaphic conditions. Considering that possibility, an experiment was carried out to analyze the effects of different NO3-:NH4+ ratios on the growth performance, mineral composition, chloroplastid pigment contents, photochemical efficiency photosystem II (PSII), and nitrate redutase activity (RN, E.C.1.6.6.1) on A. rosaeodora seedlings. Nine-month-old seedlings were grown in pots with a washed sand capacity of 7.5 kg and submitted to different NO3-:NH4+ ratios (T1 = 0:100 percent, T2 = 25:75 percent, T3 = 50:50 percent, T4 = 75:25 percent, and T5 = 100:0 percent). The lowest relative growth rate was observed when the NO3-:NH4+ ratio was equal to 0:100 percent. In general, high concentrations of NO3- rather than NH4+ favored a greater nutrient accumulation in different parts of the plant. For the chloroplastid pigment, the highest Chl a, Chl b, Chl tot, Chl a/b and Chl tot/Cx+c contents were found in the treatment with 75:25 percent of NO3-:NH4+, and for Chl b and Cx+c it was observed no difference. In addition, there was a higher photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm) when high NO3- concentrations were used. A linear and positive response for the nitrate reductase activity was recorded when the nitrate content increased on the culture substrate. Our results suggest that A. rosaeodora seedlings have a better growth performance when the NO3- concentrations in the culture substrate were higher than the NH4+ concentrations.

O pau-rosa (Aniba rosaeodora Ducke) habita, naturalmente, solos florestais ácidos com potencial redox reduzido. No entanto, estas espécies têm sido encontradas também em clareiras que, teoricamente, apresentam solos mais oxidados. Nestas diferentes condições edáficas, pode-se prever variações nas formas do nitrogênio mineral (NO3- ou NH4+). Considerando essa possibilidade foi conduzido experimento com o objetivo de estudar os efeitos de diferentes relações de NO3-:NH4+ sobre o acúmulo de biomassa, a composição mineral, as concentrações de pigmentos cloroplastídicos, a eficiência fotoquímica do fotossistema II e a atividade da enzima redutase do nitrato (RN, E.C.1.6.6.1) em A. rosaeodora. Plantas jovens com nove meses foram cultivadas em vasos com capacidade para 7,5 kg e submetidas a diferentes relações de NO3-:NH4+ (T1 = 0:100 por cento, T2 = 25:75 por cento, T3 = 50:50 por cento, T4 = 75:25 por cento e T5 = 100:0 por cento). As menores taxas de acúmulo de biomassa foram observadas quando a relação das concentrações de NO3-:NH4+ foi igual a 0:100 por cento. De maneira geral, a maior concentração de NO3- em relação a NH4+ favoreceu maior acúmulo de nutrientes nas diferentes partes da planta. Para os teores de pigmentos cloroplastídicos, os maiores valores de Chl a, Chl tot, Chl a/b e Chl tot/x+c, foram encontrados no tratamento com 75:25 por cento de NO3-:NH4+, não ocorrendo diferença para os teores de Chl b e Cx+c. Em relação a eficiência fotoquímica do fotossistema II (Fv/Fm) maior eficiência também ocorreu quando predominou maior concentração de NO3- em relação ao NH4+. Quanto a atividade da reductase do nitrato observou-se resposta linear e positiva para o incremento da concentração de nitrato no substrato de cultivo. Portanto, os resultados obtidos sugerem que as plantas jovens de A. rosaeodora apresentaram melhor desempenho quando as concentrações de NO3- no substrato de cultivo foram superiores as concentrações de NH4+.