Lateral roots, in addition to adventitious roots, form a barrier to radial oxygen loss in Zea nicaraguensis and a chromosome segment introgression line in maize.

Plants typically respond to waterlogging by producing new adventitious roots with aerenchyma and many wetland plants form a root barrier to radial O2 loss (ROL), but it was not known if this was also the case for lateral roots. We tested the hypothesis that lateral roots arising from adventitious roots can form a ROL barrier, using root-sleeving electrodes and O2 microsensors to assess ROL of Zea nicaraguensis, the maize (Zea mays ssp. mays) introgression line with a locus for ROL barrier formation (introgression line (IL) #468) from Z. nicaraguensis and a maize inbred line (Mi29). Lateral roots of Z. nicaraguensis and IL #468 both formed a ROL barrier under stagnant, deoxygenated conditions, whereas Mi29 did not. Lateral roots of Z. nicaraguensis had higher tissue O2 status than for IL #468 and Mi29. The ROL barrier was visible as suberin in the root hypodermis/exodermis. Modelling showed that laterals roots can grow to a maximum length of 74 mm with a ROL barrier, but only to 33 mm without a barrier. Presence of a ROL barrier in lateral roots requires reconsideration of the role of these roots as sites of O2 loss, which for some species now appears to be less than hitherto thought.

Plant zonation in a tropical irregular estuary: can large occurrence zones be explained by a tradeoff model? / Zonação vegetal em um estuário tropical irregular: amplas zonas de ocorrência podem ser explicadas por um modelo tradeoff?

AbstractEstuaries present an environmental gradient that ranges from almost fresh water conditions to almost marine conditions. Salinity and flooding are the main abiotic drivers for plants. Therefore, plant zonation in estuaries is closely related to the tidal cycles. It is expected that the competitive abilities of plants would be inversely related to the tolerance toward environmental stress (tradeoff). Thus, in estuaries, plant zonation tends to be controlled by the environment near the sandbar and by competition away from it. This zonation pattern has been proposed for regular non-tropical estuaries. For tropical estuaries, the relative importance of rain is higher, and it is not clear to what extent this model can be extrapolated. We measured the tidal influence along the environmental gradient of a tropical irregular estuary and quantified the relative importance of the environment and the co-occurrence degree. Contrary to the narrow occurrence zone that would be expected for regular estuaries, plants presented large occurrence zones. However, the relative importance of the environment and competition followed the same patterns proposed for regular estuaries. The environmental conditions allow plants to occur in larger zones, but these zones arise from smaller and infrequent patches distributed across a larger area, and most species populations are concentrated in relatively narrow zones. Thus, we concluded that the zonation pattern in the Massaguaçu River estuary agrees with the tradeoff model.

ResumoEstuários apresentam um gradiente ambiental que varia de condições próximas a de água doce a condições quase marinhas. A salinidade e o alagamento são os principais fatores abióticos para as plantas. Por isso, a zonação vegetal em estuários está proximamente relacionada aos ciclos da maré. É esperado que as habilidades competitivas das plantas sejam inversamente relacionadas à tolerância ao estresse ambiental (tradeoff). Assim, em estuários, a zonação vegetal tende a ser controlada pelo ambiente, próximo à barra, e pela competição, longe da mesma. Esse padrão de zonação tem sido proposto para estuários regulares não tropicais. Para estuários tropicais, a importância relativa da chuva é maior, e não é claro até que ponto esse modelo pode ser extrapolado. Nós medimos a influência da maré ao longo do gradiente ambiental de um estuário tropical irregular e quantificamos a importância relativa do ambiente e o grau de correlação. Contrariamente à ocorrência estreita que seria esperada para estuários regulares, as plantas apresentaram amplas zonas de ocorrência. No entanto, a importância relativa do ambiente e da competição seguiram os mesmos padrões propostos para estuários regulares. As condições ambientais permitem às plantas ocorrerem em zonas mais amplas, mas estas zonas resultam de pontos ocasionais, e as populações da maioria das espécies estão concentradas em zonas relativamente estreitas. Desse modo, concluímos que o padrão de zonação no estuário do Rio Massaguaçu está de acordo com o modelo tradeoff.

Plant zonation in a tropical irregular estuary: can large occurrence zones be explained by a tradeoff model? / Zonação vegetal em um estuário tropical irregular: amplas zonas de ocorrência podem ser explicadas por um modelo tradeoff?

Estuaries present an environmental gradient that ranges from almost fresh water conditions to almost marine conditions. Salinity and flooding are the main abiotic drivers for plants. Therefore, plant zonation in estuaries is closely related to the tidal cycles. It is expected that the competitive abilities of plants would be inversely related to the tolerance toward environmental stress (tradeoff). Thus, in estuaries, plant zonation tends to be controlled by the environment near the sandbar and by competition away from it. This zonation pattern has been proposed for regular non-tropical estuaries. For tropical estuaries, the relative importance of rain is higher, and it is not clear to what extent this model can be extrapolated. We measured the tidal influence along the environmental gradient of a tropical irregular estuary and quantified the relative importance of the environment and the co-occurrence degree. Contrary to the narrow occurrence zone that would be expected for regular estuaries, plants presented large occurrence zones. However, the relative importance of the environment and competition followed the same patterns proposed for regular estuaries. The environmental conditions allow plants to occur in larger zones, but these zones arise from smaller and infrequent patches distributed across a larger area, and most species populations are concentrated in relatively narrow zones. Thus, we concluded that the zonation pattern in the Massaguaçu River estuary agrees with the tradeoff model.(AU)

Estuários apresentam um gradiente ambiental que varia de condições próximas a de água doce a condições quase marinhas. A salinidade e o alagamento são os principais fatores abióticos para as plantas. Por isso, a zonação vegetal em estuários está proximamente relacionada aos ciclos da maré. É esperado que as habilidades competitivas das plantas sejam inversamente relacionadas à tolerância ao estresse ambiental (tradeoff). Assim, em estuários, a zonação vegetal tende a ser controlada pelo ambiente, próximo à barra, e pela competição, longe da mesma. Esse padrão de zonação tem sido proposto para estuários regulares não tropicais. Para estuários tropicais, a importância relativa da chuva é maior, e não é claro até que ponto esse modelo pode ser extrapolado. Nós medimos a influência da maré ao longo do gradiente ambiental de um estuário tropical irregular e quantificamos a importância relativa do ambiente e o grau de correlação. Contrariamente à ocorrência estreita que seria esperada para estuários regulares, as plantas apresentaram amplas zonas de ocorrência. No entanto, a importância relativa do ambiente e da competição seguiram os mesmos padrões propostos para estuários regulares. As condições ambientais permitem às plantas ocorrerem em zonas mais amplas, mas estas zonas resultam de pontos ocasionais, e as populações da maioria das espécies estão concentradas em zonas relativamente estreitas. Desse modo, concluímos que o padrão de zonação no estuário do Rio Massaguaçu está de acordo com o modelo tradeoff.(AU)

Dinâmica da mobilização de elementos em solos da Amazônia submetidos à inundação

Significant part of Amazonia soils stays partially or completely waterlogged for varying periods of days to months, as result of widespread inundation or drainage deficiency in some areas, causing changes in chemical, physical and biological properties. In this work, we aimed to evaluate the dynamics of mobilization of Al, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, Si, P in soils subjected to controlled six months inundation. Soil solution aliquots were collected periodically during the inundation period, determining all elements in solution. The inundation influenced the kinetics of elements, increasing their mobilization, notably in the first weeks. Levels of Fe in solution were higher in soils with greater amounts of amorphous Fe. In soils with low amorphous Fe and low organic matter contents, mobilization of Fe was very low. Levels of P in solution were influenced by all P forms, but Fe-P forms exerted the greatest influence on mobilized P. Levels of Ca, Mg, K and Na in solution were directly influenced by their exchangeable levels, as well by the Mn and Fe kinetics.

Parte significativa de solos da Amazônia permanece saturada ou inundada por períodos que podem variar de alguns dias a vários meses, em decorrência de enchentes ou deficiência de drenagem em algumas áreas, resultando em alterações químicas, físicas e biológicas nos solos. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar a dinâmica da mobilização de Al, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, Si e P em solos da Amazônia submetidos a inundação. Amostras de vários solos foram submetidas à inundação durante seis meses. Alíquotas da solução foram coletadas periodicamente durante o tempo de inundação e determinaram-se os teores dos diversos elementos em solução. A inundação influenciou a cinética dos elementos, com aumento da mobilização dos mesmos, principalmente, nas primeiras semanas. Os teores de Fe em solução foram mais elevados para os solos mais ricos em Fe amorfo. Em amostras com baixos teores de Fe amorfo e baixo conteúdo de matéria orgânica, os teores de Fe em solução foram muito reduzidos. O teor de P em solução foi influenciado por todas as formas de P. O P ligado ao Fe foi a forma que maior influência exerceu sobre o teor de P solúvel. Os teores dos cátions Ca, Mg, K e Na, em solução, foram diretamente influenciados por seus respectivos teores trocáveis, bem como pela cinética do Fe e do Mn.