Bases bioquímicas de la tolerancia al estrés osmótico en hongos fitopatógenos: el caso de Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid / Biochemical basis of tolerance to osmotic stress in phytopathogenic fungus: The case of Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid

El hongo Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid., agente causal de la enfermedad denominada «pudrición carbonosa¼, provoca pérdidas significativas en la producción de cultivos como maíz, sorgo, soya y frijol en México. Este hongo, parásito facultativo, muestra amplia capacidad de adaptación a ambientes estresantes, donde existen altas temperaturas y deficiencia hídrica, condiciones frecuentes en gran parte de la agricultura de dicho país. En este trabajo se describen algunos aspectos básicos de la etiología y la epidemiología de M. phaseolina. Asimismo, se revisa la importancia que guardan las respuestas de este hongo a ambientes estresantes, particularmente la deficiencia hídrica, de acuerdo con caracteres morfológicos y del crecimiento, así como fisiológicos, bioquímicos y de patogenicidad. Finalmente, se presentan algunas perspectivas de estudio del género, que enfatizan la necesidad de mejorar su conocimiento, con base en la aplicación de herramientas tradicionales y de biotecnología, y de dilucidar mecanismos de tolerancia al estrés ambiental, extrapolables a otros microorganismos útiles al hombre.

Fungus Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. is the causative agent of charcoal rot disease which causes significant yield losses in major crops such as maize, sorghum, soybean and common beans in Mexico. This fungus is a facultative parasite which shows broad ability to adapt itself to stressed environments where water deficits and/or high temperature stresses commonly occur. These environmental conditions are common for most cultivable lands throughout Mexico. Here we describe some basic facts related to the etiology and epidemiology of the fungus as well as to the importance of responses to stressed environments, particularly to water deficits, based on morphology and growth traits, as well as on physiology, biochemistry and pathogenicity of fungus M. phaseolina. To conclude, we show some perspectives related to future research into the genus, which emphasize the increasing need to improve the knowledge based on the application of both traditional and biotechnological tools in order to elucidate the mechanisms of resistance to environmental stress which can be extrapolated to other useful organisms to man.

[Biochemical basis of tolerance to osmotic stress in phytopathogenic fungus: The case of Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid.] / Bases bioquímicas de la tolerancia al estrés osmótico en hongos fitopatógenos: el caso de Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid.

Fungus Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. is the causative agent of charcoal rot disease which causes significant yield losses in major crops such as maize, sorghum, soybean and common beans in Mexico. This fungus is a facultative parasite which shows broad ability to adapt itself to stressed environments where water deficits and/or high temperature stresses commonly occur. These environmental conditions are common for most cultivable lands throughout Mexico. Here we describe some basic facts related to the etiology and epidemiology of the fungus as well as to the importance of responses to stressed environments, particularly to water deficits, based on morphology and growth traits, as well as on physiology, biochemistry and pathogenicity of fungus M. phaseolina. To conclude, we show some perspectives related to future research into the genus, which emphasize the increasing need to improve the knowledge based on the application of both traditional and biotechnological tools in order to elucidate the mechanisms of resistance to environmental stress which can be extrapolated to other useful organisms to man.

Eficiência climática para as culturas da soja e do trigo no estado do Rio Grande do Sul em diferentes datas de semeadura / Climatic efficiency for soybean and wheat crops in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, in different sowing date

Eficiência climática (EC) é um índice que demonstra em termos quantitativos a redução produtiva ocasionada pelo déficit hídrico. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a EC das culturas da soja e do trigo para o estado do Rio Grande do Sul, considerando-se diferentes locais e datas de semeaduras. A EC foi obtida pela relação entre as produtividades atingível (PA) e potencial (PPf), estimadas por meio de modelos de simulação. A PA foi obtida pela estimativa da PPf, a qual foi determinada pelo método de Zona Agroecológica da FAO, deflacionada pelo déficit hídrico em cada uma das fases das culturas para cada data de semeadura, entre os anos de 1979 e 2008. Os resultados evidenciaram que as datas de semeadura influenciam a EC para a cultura da soja, a qual variou de 0,31 a 0,61. Com base nos resultados de EC e PA, há um ganho de produtividade com o atraso da semeadura de 01/10 para 21/12. Para a cultura do trigo, a EC média foi superior a 0,81, o que leva a concluir que se deve optar por datas de semeadura em que há maior PPf. As maiores PPf para o trigo são obtidas nas semeaduras a partir de meados do mês de junho ao final do mês de julho.

Climatic efficiency (EC) is an index that shows the yield loss caused by water deficiency. The objective of this study was to evaluate the EC of soybean and wheat crops for the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The EC was obtained by the ratio between the attainable yield (PA) and potential yield (PPf) of these crops, estimated by crop simulation models. The PA was obtained by estimating the potential yield (PPf), which was determined by the FAO Agroecological Zone method, depreciated by the water deficit in each crop phenological phase for each sowing date, between 1979 and 2008. The results showed that sowing dates influenced the EC for the soybean crop, ranging from 0.31 to 0.61. Based on the results from EC and PA, there is an increase of crop yield when sowings are delayed from 01/10 to 21/12. For the wheat crop, the average EC was greater than 0.81, which allows to conclude that the best sowing dates should be chosen considering the highest PPf. The highest potential yields for the wheat crop were obtained for sowings from mid-June to end July.

Eficiência climática para as culturas da soja e do trigo no estado do Rio Grande do Sul em diferentes datas de semeadura

Climatic efficiency (EC) is an index that shows the yield loss caused by water deficiency. The objective of this study was to evaluate the EC of soybean and wheat crops for the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The EC was obtained by the ratio between the attainable yield (PA) and potential yield (PPf) of these crops, estimated by crop simulation models. The PA was obtained by estimating the potential yield (PPf), which was determined by the FAO Agroecological Zone method, depreciated by the water deficit in each crop phenological phase for each sowing date, between 1979 and 2008. The results showed that sowing dates influenced the EC for the soybean crop, ranging from 0.31 to 0.61. Based on the results from EC and PA, there is an increase of crop yield when sowings are delayed from 01/10 to 21/12. For the wheat crop, the average EC was greater than 0.81, which allows to conclude that the best sowing dates should be chosen considering the highest PPf. The highest potential yields for the wheat crop were obtained for sowings from mid-June to end July.

Eficiência climática (EC) é um índice que demonstra em termos quantitativos a redução produtiva ocasionada pelo déficit hídrico. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a EC das culturas da soja e do trigo para o estado do Rio Grande do Sul, considerando-se diferentes locais e datas de semeaduras. A EC foi obtida pela relação entre as produtividades atingível (PA) e potencial (PPf), estimadas por meio de modelos de simulação. A PA foi obtida pela estimativa da PPf, a qual foi determinada pelo método de Zona Agroecológica da FAO, deflacionada pelo déficit hídrico em cada uma das fases das culturas para cada data de semeadura, entre os anos de 1979 e 2008. Os resultados evidenciaram que as datas de semeadura influenciam a EC para a cultura da soja, a qual variou de 0,31 a 0,61. Com base nos resultados de EC e PA, há um ganho de produtividade com o atraso da semeadura de 01/10 para 21/12. Para a cultura do trigo, a EC média foi superior a 0,81, o que leva a concluir que se deve optar por datas de semeadura em que há maior PPf. As maiores PPf para o trigo são obtidas nas semeaduras a partir de meados do mês de junho ao final do mês de julho.

Eficiência climática para as culturas da soja e do trigo no estado do Rio Grande do Sul em diferentes datas de semeadura

Climatic efficiency (EC) is an index that shows the yield loss caused by water deficiency. The objective of this study was to evaluate the EC of soybean and wheat crops for the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The EC was obtained by the ratio between the attainable yield (PA) and potential yield (PPf) of these crops, estimated by crop simulation models. The PA was obtained by estimating the potential yield (PPf), which was determined by the FAO Agroecological Zone method, depreciated by the water deficit in each crop phenological phase for each sowing date, between 1979 and 2008. The results showed that sowing dates influenced the EC for the soybean crop, ranging from 0.31 to 0.61. Based on the results from EC and PA, there is an increase of crop yield when sowings are delayed from 01/10 to 21/12. For the wheat crop, the average EC was greater than 0.81, which allows to conclude that the best sowing dates should be chosen considering the highest PPf. The highest potential yields for the wheat crop were obtained for sowings from mid-June to end July.

Eficiência climática (EC) é um índice que demonstra em termos quantitativos a redução produtiva ocasionada pelo déficit hídrico. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a EC das culturas da soja e do trigo para o estado do Rio Grande do Sul, considerando-se diferentes locais e datas de semeaduras. A EC foi obtida pela relação entre as produtividades atingível (PA) e potencial (PPf), estimadas por meio de modelos de simulação. A PA foi obtida pela estimativa da PPf, a qual foi determinada pelo método de Zona Agroecológica da FAO, deflacionada pelo déficit hídrico em cada uma das fases das culturas para cada data de semeadura, entre os anos de 1979 e 2008. Os resultados evidenciaram que as datas de semeadura influenciam a EC para a cultura da soja, a qual variou de 0,31 a 0,61. Com base nos resultados de EC e PA, há um ganho de produtividade com o atraso da semeadura de 01/10 para 21/12. Para a cultura do trigo, a EC média foi superior a 0,81, o que leva a concluir que se deve optar por datas de semeadura em que há maior PPf. As maiores PPf para o trigo são obtidas nas semeaduras a partir de meados do mês de junho ao final do mês de julho.

Relação entre adubação fosfatada e deficiência hídrica em soja / Relationship between phosphorus supplying and water deficit in soybean

Este estudo teve como objetivo verificar os efeitos do fósforo sobre a fotossíntese e o crescimento de Glycine max (L.) Merr. da cultivar 'Embrapa 48' sob deficiência hídrica controlada, em condições de casa de vegetação, considerando a hipótese de que suplementações de fósforo poderiam aumentar a tolerância das plantas ao déficit hídrico. Após a formação do primeiro par de folhas totalmente expandidas, foi iniciado o processo de indução de deficiência hídrica, utilizando dois regimes de irrigação, com 100 por cento e 25 por cento de reposição da evapotranspiração. A deficiência hídrica causou reduções significativas no acúmulo de massa seca, no potencial de água foliar, na condutância estomática e na assimilação líquida de CO2 em todos os tratamentos. Os resultados das trocas gasosas indicaram que a suplementação de P, na adubação de G. max da cultivar 'Embrapa 48', resultou em uma redução parcial dos efeitos da deficiência hídrica como suposto inicialmente. Porém, apenas em relação à biomassa do sistema radicular detectou-se algum efeito mitigador do P nas plantas sob deficiência hídrica.

The objective of this study was to investigate the effects of phosphorus supplying on growth and photosynthesis of Glycine max (L.) Merr. cv. 'Embrapa 48', cultivated under water deficit in greenhouse conditions, taking into account the hypothesis that phosphorus suply could improve plant tolerance to drough. After the development of the first pair of totally expanded leaves, it was initiate the process of induction of water deficit, using two irrigation levels, 100 percent and 25 percent of evapotranspiration replacement Water deficit reduced dry mass, leaf water potential, stomatal conduction, and net CO2 assimilation regardless P supply. The results of the photosynthetic analysis indicated that phosphorus supply was just partially effective to reduce water deficit effects on G. max cv. 'Embrapa 48'. However, additional P supply influenced positively the production of plants root biomass under water deficit.

Influência de variáveis meteorológicas na produção de liteira na Estação Científica Ferreira Penna, Caxiuanã, Pará

The evaluation of the influence on the exclusion of rainfall on the variation of litter production was done in Caxiuanã Forest Reserve at Ferreira Penna Scientific Station (1º 42 ' S, 51º 31 ' W) during the period from March, 2001 to February, 2003 with the objective of identifying the main meteorological variables and the main components of the monthly water balance that affected the production and decomposition of litter. This work was part of the subproject EXPERIMENT OF DROUGHT IN THE FOREST (ESECAFLOR), that aimed to study the long term impacts of drought on the water, energy and carbon dioxide fluxes in the Amazon forest. The sazonality of total litter production and its components (leaves, brushwood and reproductive parts) was well established, with the occurrence of a greater litter production during the months with lower precipitation. The monthly litter production during the experimental period ranged from 294.78 kg.ha-1 to 1758.69 kg.ha-1, with an average of 777.70 kg.ha-1. The total litter production was partitioned in leaves (61.40 %), brushwoods (18.45 %) and reproductive parts (20.14 %). The results obtained in the undisturbed plot showed a higher litter production, about 25 %, compared to the litter production in the plot under the exclusion of water. The variables more strongly correlated with litter production and its components were wind speed, global solar radiation density flux, photosynthetic active radiation density flux, soil temperature at 5 cm depth, precipitation, soil water deficit and water surplus.

A avaliação da influência da exclusão da precipitação sobre a variação na produção de liteira foi realizada na Reserva Florestal de Caxiuanã - Estação Científica Ferreira Penna (1º 42' S, 51º 31' W) durante o período de março de 2001 a fevereiro de 2003, com o objetivo de identificar as principais variáveis meteorológicas e do balanço hídrico mensal que afetaram a produção e decomposição de liteira. Este trabalho foi parte do subprojeto EXPERIMENTO DE SECA NA FLORESTA (ESECAFLOR), que tinha o objetivo de estudar o impacto de seca prolongada na floresta nos fluxos de água, energia e dióxido de carbono na floresta amazônica. A sazonalidade na produção de liteira e de seus componentes (folhas, gravetos e partes reprodutivas) foi bem estabelecida, com a ocorrência da maior produção de liteira nos meses com menor precipitação. A produção total mensal de liteira variou durante o período experimental, de 294,78 kg.ha-1 a 1758,69 kg.ha-1, com um valor médio de 777,70 kg.ha-1. A produção total de liteira foi distribuída em folhas (61,40 %), gravetos (18,45 %) e partes reprodutivas (20,14 %). Os resultados obtidos na parcela sob condições naturais apresentaram uma maior produção de liteira, aproximadamente 25 %, comparada com a produção de liteira na parcela submetida à exclusão da água de chuva. As variáveis mais fortemente correlacionadas com a produção de liteira e suas componentes foram a velocidade do vento, a densidade de fluxo de radiação solar global, a densidade de fluxo de radiação fotossintéticamente ativa, a temperatura do solo a 5 cm de profundidade, a precipitação, o déficit hídrico e o excesso hídrico.

Influência de variáveis meteorológicas na produção de liteira na Estação Científica Ferreira Penna, Caxiuanã, Pará

The evaluation of the influence on the exclusion of rainfall on the variation of litter production was done in Caxiuanã Forest Reserve at Ferreira Penna Scientific Station (1º 42 ' S, 51º 31 ' W) during the period from March, 2001 to February, 2003 with the objective of identifying the main meteorological variables and the main components of the monthly water balance that affected the production and decomposition of litter. This work was part of the subproject EXPERIMENT OF DROUGHT IN THE FOREST (ESECAFLOR), that aimed to study the long term impacts of drought on the water, energy and carbon dioxide fluxes in the Amazon forest. The sazonality of total litter production and its components (leaves, brushwood and reproductive parts) was well established, with the occurrence of a greater litter production during the months with lower precipitation. The monthly litter production during the experimental period ranged from 294.78 kg.ha-1 to 1758.69 kg.ha-1, with an average of 777.70 kg.ha-1. The total litter production was partitioned in leaves (61.40 %), brushwoods (18.45 %) and reproductive parts (20.14 %). The results obtained in the undisturbed plot showed a higher litter production, about 25 %, compared to the litter production in the plot under the exclusion of water. The variables more strongly correlated with litter production and its components were wind speed, global solar radiation density flux, photosynthetic active radiation density flux, soil temperature at 5 cm depth, precipitation, soil water deficit and water surplus.

A avaliação da influência da exclusão da precipitação sobre a variação na produção de liteira foi realizada na Reserva Florestal de Caxiuanã - Estação Científica Ferreira Penna (1º 42' S, 51º 31' W) durante o período de março de 2001 a fevereiro de 2003, com o objetivo de identificar as principais variáveis meteorológicas e do balanço hídrico mensal que afetaram a produção e decomposição de liteira. Este trabalho foi parte do subprojeto EXPERIMENTO DE SECA NA FLORESTA (ESECAFLOR), que tinha o objetivo de estudar o impacto de seca prolongada na floresta nos fluxos de água, energia e dióxido de carbono na floresta amazônica. A sazonalidade na produção de liteira e de seus componentes (folhas, gravetos e partes reprodutivas) foi bem estabelecida, com a ocorrência da maior produção de liteira nos meses com menor precipitação. A produção total mensal de liteira variou durante o período experimental, de 294,78 kg.ha-1 a 1758,69 kg.ha-1, com um valor médio de 777,70 kg.ha-1. A produção total de liteira foi distribuída em folhas (61,40 %), gravetos (18,45 %) e partes reprodutivas (20,14 %). Os resultados obtidos na parcela sob condições naturais apresentaram uma maior produção de liteira, aproximadamente 25 %, comparada com a produção de liteira na parcela submetida à exclusão da água de chuva. As variáveis mais fortemente correlacionadas com a produção de liteira e suas componentes foram a velocidade do vento, a densidade de fluxo de radiação solar global, a densidade de fluxo de radiação fotossintéticamente ativa, a temperatura do solo a 5 cm de profundidade, a precipitação, o déficit hídrico e o excesso hídrico.

Relação entre adubação fosfatada e deficiência hídrica em soja

The objective of this study was to investigate the effects of phosphorus supplying on growth and photosynthesis of Glycine max (L.) Merr. cv. 'Embrapa 48', cultivated under water deficit in greenhouse conditions, taking into account the hypothesis that phosphorus suply could improve plant tolerance to drough. After the development of the first pair of totally expanded leaves, it was initiate the process of induction of water deficit, using two irrigation levels, 100% and 25% of evapotranspiration replacement Water deficit reduced dry mass, leaf water potential, stomatal conduction, and net CO2 assimilation regardless P supply. The results of the photosynthetic analysis indicated that phosphorus supply was just partially effective to reduce water deficit effects on G. max cv. 'Embrapa 48'. However, additional P supply influenced positively the production of plants root biomass under water deficit.

Este estudo teve como objetivo verificar os efeitos do fósforo sobre a fotossíntese e o crescimento de Glycine max (L.) Merr. da cultivar 'Embrapa 48' sob deficiência hídrica controlada, em condições de casa de vegetação, considerando a hipótese de que suplementações de fósforo poderiam aumentar a tolerância das plantas ao déficit hídrico. Após a formação do primeiro par de folhas totalmente expandidas, foi iniciado o processo de indução de deficiência hídrica, utilizando dois regimes de irrigação, com 100% e 25% de reposição da evapotranspiração. A deficiência hídrica causou reduções significativas no acúmulo de massa seca, no potencial de água foliar, na condutância estomática e na assimilação líquida de CO2 em todos os tratamentos. Os resultados das trocas gasosas indicaram que a suplementação de P, na adubação de G. max da cultivar 'Embrapa 48', resultou em uma redução parcial dos efeitos da deficiência hídrica como suposto inicialmente. Porém, apenas em relação à biomassa do sistema radicular detectou-se algum efeito mitigador do P nas plantas sob deficiência hídrica.

Relação entre adubação fosfatada e deficiência hídrica em soja

The objective of this study was to investigate the effects of phosphorus supplying on growth and photosynthesis of Glycine max (L.) Merr. cv. 'Embrapa 48', cultivated under water deficit in greenhouse conditions, taking into account the hypothesis that phosphorus suply could improve plant tolerance to drough. After the development of the first pair of totally expanded leaves, it was initiate the process of induction of water deficit, using two irrigation levels, 100% and 25% of evapotranspiration replacement Water deficit reduced dry mass, leaf water potential, stomatal conduction, and net CO2 assimilation regardless P supply. The results of the photosynthetic analysis indicated that phosphorus supply was just partially effective to reduce water deficit effects on G. max cv. 'Embrapa 48'. However, additional P supply influenced positively the production of plants root biomass under water deficit.

Este estudo teve como objetivo verificar os efeitos do fósforo sobre a fotossíntese e o crescimento de Glycine max (L.) Merr. da cultivar 'Embrapa 48' sob deficiência hídrica controlada, em condições de casa de vegetação, considerando a hipótese de que suplementações de fósforo poderiam aumentar a tolerância das plantas ao déficit hídrico. Após a formação do primeiro par de folhas totalmente expandidas, foi iniciado o processo de indução de deficiência hídrica, utilizando dois regimes de irrigação, com 100% e 25% de reposição da evapotranspiração. A deficiência hídrica causou reduções significativas no acúmulo de massa seca, no potencial de água foliar, na condutância estomática e na assimilação líquida de CO2 em todos os tratamentos. Os resultados das trocas gasosas indicaram que a suplementação de P, na adubação de G. max da cultivar 'Embrapa 48', resultou em uma redução parcial dos efeitos da deficiência hídrica como suposto inicialmente. Porém, apenas em relação à biomassa do sistema radicular detectou-se algum efeito mitigador do P nas plantas sob deficiência hídrica.

Electrical conductivity of the seed soaking solution and soybean seedling emergence

Vigor of soybean [Glycine max (L.) Merrill] seeds can be evaluated by measuring the electrical conductivity (EC) of the seed soaking solution, which has shown a satisfactory relationship with field seedling emergence, but has not had aproper definition of range yet. This work studies the relationship between EC and soybean seedling emergence both in the field and laboratory conditions, using twenty two seed lots. Seed water content, standard germination and vigor (EC, accelerated aging and cold tests) were evaluated under laboratory conditions using -0.03; -0.20; -0.40 and -0.60 MPa matric potentials, and field seedling emergence was also observed. There was direct relationship between EC and field seedling emergence (FE). Under laboratory conditions, a decreasing relationship was found between EC and FE as water content in the substrate decreased. Relationships between these two parameters were also found when -0.03; -0.20 and -0.40 MPa matric potentials were used. EC tests can be used successfully to evaluate soybean seed vigor and identify lots with higher or lower field emergence potential.

O vigor de sementes de soja [Glycine max (L.) Merrill] tem sido avaliado por intermédio da medida da condutividade elétrica na solução de embebição das sementes, mostrando boa relação com a emergência de plântulas em campo. Estudou-se a relação entre os resultados do teste de condutividade elétrica e a emergência de plântulas de soja em campo e no laboratório. Vinte lotes de sementes foram submetidos aos testes de germinação, condutividade elétrica, envelhecimento acelerado e de frio, além da determinação da emergência de plântulas em campo e no laboratório, sob diferentes condições de deficiência hídrica no substrato. No laboratório, condições de deficiência hídrica foram simuladas usando-se potenciais matriciais de -0,03; -0,20; -0,40 e -0,60 MPa. Houve relação entre os resultados do teste de condutividade elétrica e os de emergência de plântulas em campo. No caso da emergência no laboratório, à medida que se diminuiu a quantidade de água no substrato houve redução na associação entre condutividade elétrica e emergência de plântulas. Foi também observada relação entre os dois parâmetros sob os potenciais matriciais de -0,03, -0,20 e -0,40 MPa. O teste de condutividade elétrica pode ser usado com sucesso na avaliação do vigor de sementes de soja e na identificação de lotes com maior ou menor potencial de emergência em campo.

Electrical conductivity of the seed soaking solution and soybean seedling emergence

Vigor of soybean [Glycine max (L.) Merrill] seeds can be evaluated by measuring the electrical conductivity (EC) of the seed soaking solution, which has shown a satisfactory relationship with field seedling emergence, but has not had aproper definition of range yet. This work studies the relationship between EC and soybean seedling emergence both in the field and laboratory conditions, using twenty two seed lots. Seed water content, standard germination and vigor (EC, accelerated aging and cold tests) were evaluated under laboratory conditions using -0.03; -0.20; -0.40 and -0.60 MPa matric potentials, and field seedling emergence was also observed. There was direct relationship between EC and field seedling emergence (FE). Under laboratory conditions, a decreasing relationship was found between EC and FE as water content in the substrate decreased. Relationships between these two parameters were also found when -0.03; -0.20 and -0.40 MPa matric potentials were used. EC tests can be used successfully to evaluate soybean seed vigor and identify lots with higher or lower field emergence potential.

O vigor de sementes de soja [Glycine max (L.) Merrill] tem sido avaliado por intermédio da medida da condutividade elétrica na solução de embebição das sementes, mostrando boa relação com a emergência de plântulas em campo. Estudou-se a relação entre os resultados do teste de condutividade elétrica e a emergência de plântulas de soja em campo e no laboratório. Vinte lotes de sementes foram submetidos aos testes de germinação, condutividade elétrica, envelhecimento acelerado e de frio, além da determinação da emergência de plântulas em campo e no laboratório, sob diferentes condições de deficiência hídrica no substrato. No laboratório, condições de deficiência hídrica foram simuladas usando-se potenciais matriciais de -0,03; -0,20; -0,40 e -0,60 MPa. Houve relação entre os resultados do teste de condutividade elétrica e os de emergência de plântulas em campo. No caso da emergência no laboratório, à medida que se diminuiu a quantidade de água no substrato houve redução na associação entre condutividade elétrica e emergência de plântulas. Foi também observada relação entre os dois parâmetros sob os potenciais matriciais de -0,03, -0,20 e -0,40 MPa. O teste de condutividade elétrica pode ser usado com sucesso na avaliação do vigor de sementes de soja e na identificação de lotes com maior ou menor potencial de emergência em campo.

Fotossíntese, condutância estomática e transpiração em pupunheira sob deficiência hídrica

Research results on physiological aspects of peach palm (Bactris gasipaes Kunth), a native fruit tree from tropical America, are scarce. Trying to fill this gap, a water deficit experiment was performed under nursery conditions during 13 days, utilizing 12 months old plants. The main objective was to evaluate peach palm responses to water deficit. The measured variables were: CO2 assimilation rate, transpiration rate, stomatal conductance and leaf water potential. Data were collected daily in a laboratory, under a photosynthetic photon flux (PPF) of 1200 mum-2 s-1, and studied by variance and regression analysis. Significant decreases of leaf water potential values and gas exchange rates were verified when water was withhold for more than six days. The smallest values were found at the tenth day without water replacement, with a reduction of 92% of the net photosynthetic rate, 87% of the stomatal conductance and 70% of the transpiration. By that time, the smallest measured leaf water potential was --1.9 MPa. Recovering from water stress was accomplished two days after rewatering, except for stomatal conductance. The partial closing of the stomata (decrease in stomatal conductance) and the reduction of photosynthesis, suggest the existence of an acclimation mechanism of the peach palm, diminishing water loss under moderate stress.

Resultados de pesquisa envolvendo aspectos fisiológicos da pupunheira (Bactris gasipaes Kunth), fruteira nativa da América Tropical, são escassos. Procurando completar essa lacuna, um experimento sob deficiência hídrica foi conduzido em casa de vegetação, durante um período de 13 dias, utilizando plantas de 12 meses de idade. O objetivo principal foi avaliar as respostas da pupunheira à deficiência hídrica. As variáveis observadas foram: taxa de assimilação de CO2, transpiração, condutância estomática e potencial de água das folhas. As coletas dos dados foram realizadas diariamente em laboratório e sob fluxo de 1200 mim-2 s-1. Os resultados foram submetidos à análise de variância e de regressão. Verificou-se decréscimo no potencial de água da folha e nas trocas gasosas quando a irrigação foi interrompida por mais de seis dias. Valores mínimos foram obtidos no décimo dia, com redução de 92% da fotossíntese líquida, 87% da condutância estomática e 70% da transpiração. O menor potencial de água nas folhas (-1,9 MPa) foi também observado nesse período. Houve recuperação total de todas as variáveis dois dias após reirrigação, com exceção da condutância estomática. A diminuição da condutância estomática e a queda mais rápida da taxa de transpiração que a queda na fotossíntese, indicam a existência de mecanismos de aclimatação em pupunheira, no sentido de diminuir as perdas de água, quando sob condição de estresse hídrico moderado.

Fotossíntese, condutância estomática e transpiração em pupunheira sob deficiência hídrica

Research results on physiological aspects of peach palm (Bactris gasipaes Kunth), a native fruit tree from tropical America, are scarce. Trying to fill this gap, a water deficit experiment was performed under nursery conditions during 13 days, utilizing 12 months old plants. The main objective was to evaluate peach palm responses to water deficit. The measured variables were: CO2 assimilation rate, transpiration rate, stomatal conductance and leaf water potential. Data were collected daily in a laboratory, under a photosynthetic photon flux (PPF) of 1200 mum-2 s-1, and studied by variance and regression analysis. Significant decreases of leaf water potential values and gas exchange rates were verified when water was withhold for more than six days. The smallest values were found at the tenth day without water replacement, with a reduction of 92% of the net photosynthetic rate, 87% of the stomatal conductance and 70% of the transpiration. By that time, the smallest measured leaf water potential was --1.9 MPa. Recovering from water stress was accomplished two days after rewatering, except for stomatal conductance. The partial closing of the stomata (decrease in stomatal conductance) and the reduction of photosynthesis, suggest the existence of an acclimation mechanism of the peach palm, diminishing water loss under moderate stress.

Resultados de pesquisa envolvendo aspectos fisiológicos da pupunheira (Bactris gasipaes Kunth), fruteira nativa da América Tropical, são escassos. Procurando completar essa lacuna, um experimento sob deficiência hídrica foi conduzido em casa de vegetação, durante um período de 13 dias, utilizando plantas de 12 meses de idade. O objetivo principal foi avaliar as respostas da pupunheira à deficiência hídrica. As variáveis observadas foram: taxa de assimilação de CO2, transpiração, condutância estomática e potencial de água das folhas. As coletas dos dados foram realizadas diariamente em laboratório e sob fluxo de 1200 mim-2 s-1. Os resultados foram submetidos à análise de variância e de regressão. Verificou-se decréscimo no potencial de água da folha e nas trocas gasosas quando a irrigação foi interrompida por mais de seis dias. Valores mínimos foram obtidos no décimo dia, com redução de 92% da fotossíntese líquida, 87% da condutância estomática e 70% da transpiração. O menor potencial de água nas folhas (-1,9 MPa) foi também observado nesse período. Houve recuperação total de todas as variáveis dois dias após reirrigação, com exceção da condutância estomática. A diminuição da condutância estomática e a queda mais rápida da taxa de transpiração que a queda na fotossíntese, indicam a existência de mecanismos de aclimatação em pupunheira, no sentido de diminuir as perdas de água, quando sob condição de estresse hídrico moderado.

Water deficit in relation to leaf and stem anatomy of Eucalyptus camaldulensis Dehn. shoots cultivated in vitro

Shoots of E. camaldulensis seedlings from three distinct provenances were submitted to three different levels of in vitro water deficit induced by the addition of sorbitol in the growth media. Transversal sections from the leaf blades and stems were anatomically analysed using the historesin inclusion technique. Shoots from the different provenances presented distinct responses to the treatments. The Gilbert River provenance was the most sensible. The basic alterations found on the anatomical structure in response to the water deficit were: cell collapse, late tissue differentiation, vascular bundle and epidermis disorganization, and alterations on the mesophyll and epidermis thickness.

Três procedências distintas de E. camaldulensis foram submetidas à diferentes níveis de deficiência hídrica in vitro induzida através da adição de sorbitol em meio de cultura. Cortes transversais de limbos foliares e caules foram analisados anatomicamente através da técnica de emblocamento em historesina. As procedências apresentaram respostas diferenciadas, sendo Gilbert River a mais sensível. As alterações básicas da estrutura anatômica em função da deficiência hídrica são as seguintes: colapso das células, atraso na diferenciação dos tecidos, desorganização do feixe vascular e da epiderme e alterações na espessura do mesofilo e epiderme.

Crescimento in vitro de progênies de Eucalyptus camaldulensis Dehn. sob condições de deficiência hídrica

Three Eucalyptus camaldulensis provenances were submitted to water deficit induced in vitro through the addition of 100, 400 and 1000 mM of sorbitol to the growth medium. Shoots were evaluated for growth in height, production of dry matter, moisture content and total proteins in SDS-PAGE (sodium dodecil sulphate-poliacrylamide gel electrophoresis). An inverse relationship was observed between the growth in height, that decreased with the increase of water deficit, and the production of dry matter. There was a general increase in content of total protein in relation to the reduction of the osmotic potential of the growth medium, and the diferenciation of two proteins (36 and 45 kDa).

Três procedências de Eucalyptus camaldulensis foram submetidas a deficiência hídrica induzida in vitro através da adição de 100, 400 e 1000 mM de sorbitol ao meio de cultura. As gemas foram avaliadas de acordo com seu crescimento em altura, produção de matéria seca, porcentagem de umidade e proteínas totais em eletroforese de gel de poliacrilamida. Observou-se uma relação inversa entre o crescimento em altura, que sofreu redução com o aumento do deficit hídrico, e a produção de matéria seca. Houve um aumento geral do conteúdo de proteínas totais em relação a redução do potencial osmótico do meio de cultura e a expressão diferenciada de duas proteínas de 36 e 45 quilodaltons (kDa).

Crescimento in vitro de progênies de Eucalyptus camaldulensis Dehn. sob condições de deficiência hídrica

Three Eucalyptus camaldulensis provenances were submitted to water deficit induced in vitro through the addition of 100, 400 and 1000 mM of sorbitol to the growth medium. Shoots were evaluated for growth in height, production of dry matter, moisture content and total proteins in SDS-PAGE (sodium dodecil sulphate-poliacrylamide gel electrophoresis). An inverse relationship was observed between the growth in height, that decreased with the increase of water deficit, and the production of dry matter. There was a general increase in content of total protein in relation to the reduction of the osmotic potential of the growth medium, and the diferenciation of two proteins (36 and 45 kDa).

Três procedências de Eucalyptus camaldulensis foram submetidas a deficiência hídrica induzida in vitro através da adição de 100, 400 e 1000 mM de sorbitol ao meio de cultura. As gemas foram avaliadas de acordo com seu crescimento em altura, produção de matéria seca, porcentagem de umidade e proteínas totais em eletroforese de gel de poliacrilamida. Observou-se uma relação inversa entre o crescimento em altura, que sofreu redução com o aumento do deficit hídrico, e a produção de matéria seca. Houve um aumento geral do conteúdo de proteínas totais em relação a redução do potencial osmótico do meio de cultura e a expressão diferenciada de duas proteínas de 36 e 45 quilodaltons (kDa).

Water deficit in relation to leaf and stem anatomy of Eucalyptus camaldulensis Dehn. shoots cultivated in vitro

Shoots of E. camaldulensis seedlings from three distinct provenances were submitted to three different levels of in vitro water deficit induced by the addition of sorbitol in the growth media. Transversal sections from the leaf blades and stems were anatomically analysed using the historesin inclusion technique. Shoots from the different provenances presented distinct responses to the treatments. The Gilbert River provenance was the most sensible. The basic alterations found on the anatomical structure in response to the water deficit were: cell collapse, late tissue differentiation, vascular bundle and epidermis disorganization, and alterations on the mesophyll and epidermis thickness.

Três procedências distintas de E. camaldulensis foram submetidas à diferentes níveis de deficiência hídrica in vitro induzida através da adição de sorbitol em meio de cultura. Cortes transversais de limbos foliares e caules foram analisados anatomicamente através da técnica de emblocamento em historesina. As procedências apresentaram respostas diferenciadas, sendo Gilbert River a mais sensível. As alterações básicas da estrutura anatômica em função da deficiência hídrica são as seguintes: colapso das células, atraso na diferenciação dos tecidos, desorganização do feixe vascular e da epiderme e alterações na espessura do mesofilo e epiderme.

Maize susceptibility to drought at flowering: a new approach to overcome the problem

Among the agronomically important grasses, maize is the most susceptible to drought at flowering. Drought stimulates a protandrous pattern of development, increasing the anthesis-silking interval. Because maize has a short period of flowering and pollen remains viable for only a short period of time, each day of delay between pollen shed and silk emergence will reduce the rate of sexual fertilization and increase barrenness. The purpose of this article is to present an ideotype of maize designed to overcome this problem. The biological model described here can reduce sensitivity to water deficiency through morphological and anatomical modifications, such as the transference of the ear from the axil of a leaf to the apex of the plant; condensation of the upper stem internodes; and a reduction of plant height and leaf number. Genetic diversity was found for all traits of interest. It was possible to identify and select mutants that exhibited the proposed alterations in a single phenotype. However, associated with those mutants there were several undesirable characteristics, such as lack of vigor and disease susceptibility. To gain an agronomically acceptable phenotype with adaptation to a hot and dry environment further improvement is needed.

Entre as gramíneas de importância econômica, o milho é a que apresenta maior susceptibilidade à estiagem no florescimento. A seca estimula um comportamento protândrico da planta, o qual aumenta a duração do subperíodo antese-espigamento. Como o milho tem um período de floração curto e definido, e o pólen permanece viável por um intervalo reduzido, cada dia de defasagem entre antese e espigamento se reflete numa redução da fertilização e aumento da esterilidade. O objetivo desta revisão é o de apresentar um ideotipo de milho concebido para superar este problema. Pretende-se com este modelo biológico reduzir a suscetibilidade da planta ao déficit hídrico, através de uma série de alterações anatômicas e morfológicas, entre as quais podem ser citadas: transferência do local de produção de grãos da axila de uma folha para o ápice da planta; condensação dos entrenós superiores do colmo; redução da estatura de planta e número de folhas produzidas. Encontrou-se variabilidade genética para todas as características desejadas. Os caracteres propostos também foram expressos num único fenótipo. Por outro lado, algumas características indesejáveis, tais como falta de vigor e suscetibilidade a doenças, também estiveram associadas aos mutantes mais promissores, indicando que os mesmos necessitam ser incrementados para que um fenótipo, agronomicamente aceitável, possa ser produzido e comparado às cultivares de milho disponíveis, em termos de adaptação a ambientes quentes e secos.

Maize susceptibility to drought at flowering: a new approach to overcome the problem

Among the agronomically important grasses, maize is the most susceptible to drought at flowering. Drought stimulates a protandrous pattern of development, increasing the anthesis-silking interval. Because maize has a short period of flowering and pollen remains viable for only a short period of time, each day of delay between pollen shed and silk emergence will reduce the rate of sexual fertilization and increase barrenness. The purpose of this article is to present an ideotype of maize designed to overcome this problem. The biological model described here can reduce sensitivity to water deficiency through morphological and anatomical modifications, such as the transference of the ear from the axil of a leaf to the apex of the plant; condensation of the upper stem internodes; and a reduction of plant height and leaf number. Genetic diversity was found for all traits of interest. It was possible to identify and select mutants that exhibited the proposed alterations in a single phenotype. However, associated with those mutants there were several undesirable characteristics, such as lack of vigor and disease susceptibility. To gain an agronomically acceptable phenotype with adaptation to a hot and dry environment further improvement is needed.

Entre as gramíneas de importância econômica, o milho é a que apresenta maior susceptibilidade à estiagem no florescimento. A seca estimula um comportamento protândrico da planta, o qual aumenta a duração do subperíodo antese-espigamento. Como o milho tem um período de floração curto e definido, e o pólen permanece viável por um intervalo reduzido, cada dia de defasagem entre antese e espigamento se reflete numa redução da fertilização e aumento da esterilidade. O objetivo desta revisão é o de apresentar um ideotipo de milho concebido para superar este problema. Pretende-se com este modelo biológico reduzir a suscetibilidade da planta ao déficit hídrico, através de uma série de alterações anatômicas e morfológicas, entre as quais podem ser citadas: transferência do local de produção de grãos da axila de uma folha para o ápice da planta; condensação dos entrenós superiores do colmo; redução da estatura de planta e número de folhas produzidas. Encontrou-se variabilidade genética para todas as características desejadas. Os caracteres propostos também foram expressos num único fenótipo. Por outro lado, algumas características indesejáveis, tais como falta de vigor e suscetibilidade a doenças, também estiveram associadas aos mutantes mais promissores, indicando que os mesmos necessitam ser incrementados para que um fenótipo, agronomicamente aceitável, possa ser produzido e comparado às cultivares de milho disponíveis, em termos de adaptação a ambientes quentes e secos.