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Brazilian Journal of Plant Physiology, Volume: 16, Número: 1, Publicado: 2004
  • Explorando a tolerância à seca em café: uma abordagem fisiológica com algumas contribuições para o melhoramento vegetal Minireview

    DaMatta, Fábio Murilo

    Resumo em Português:

    Nesta revisão, analisam-se brevemente algumas características (área foliar, arquitetura da copa, eficiência do uso da água e discriminação isotópica do carbono, relações hídricas e características radiculares) que podem ser exploradas em programas de melhoramento para tolerância à seca em cafeeiros arábica e robusta.

    Resumo em Inglês:

    This paper briefly reviews some selected traits (leaf area, crown architecture, water-use efficiency and carbon isotope discrimination, water relations and root characteristics), which may be explored in breeding programmes to tolerance to drought stress in arabica and robusta coffee.
  • Sazonalidade das trocas gasosas e do potencial hídrico foliar em uma comunidade de espécies lenhosas de cerrado Research Articles

    Prado, Carlos Henrique Britto de Assis; Wenhui, Zhang; Cardoza Rojas, Manuel Humberto; Souza, Gustavo Maia

    Resumo em Português:

    Os potenciais de água foliar antes do amanhecer (psipd) e matinais (psimn), e as trocas gasosas (fotossíntese líquida - A, condutância estomática - gs, e transpiração - E) foram determinados sazonalmente em uma comunidade de cerrado composta por 22 espécies lenhosas crescendo sob condições naturais. Embora os valores médios de psipd tenham sido menores na estação seca (-0,35 ± 0,23 MPa) do que na estação chuvosa (-0,08 ± 0,03 MPa), o menor valor de psipd na estação seca (-0,90 ± 0,00 MPa) ainda indicou boa recuperação noturna do estado hídrico em todas as plantas estudadas durante o ano. O valor médio de gs decresceu 78% na estação seca, a qual apresentou um déficit de pressão de vapor do ar 80% maior que a da estação chuvosa. Essa redução de gs causou uma redução média de cerca de 33% de A e E na comunidade, possibilitando a manutenção da eficiência do uso da água durante a seca. Mediante análise da conectância de redes foi possível detectar alterações nas relações entre os parâmetros de trocas gasosas e psimn sob seca, principalmente entre gs-E e E-WUE. Um pequeno aumento na conectância global do sistema (7,25 %) sugeriu ausência de estresse ambiental severo sob seca. A análise multivariada não mostrou uma relação entre resposta sazonal e deciduidade das espécies, indicando um comportamento similar nas folhas remanescentes para a maioria dos indivíduos estudados em relação às trocas gasosas e variações do potencial de água foliar na estação seca.

    Resumo em Inglês:

    Predawn leaf water potential (psipd) and morning values of leaf gas exchange, as net photosynthesis (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E), and morning leaf water potential (psimn) were determined seasonally in 22 woody cerrado species growing under natural conditions. Despite the lower mean values of psipd in the dry season (-0.35 ± 0.23 MPa) compared to the wet season (-0.08 ± 0.03 MPa), the lowest psipd in the dry season (-0.90 ± 0.00 MPa) still showed a good nocturnal leaf water status recovery for all species studied through out the year. Mean gs values dropped 78 % in the dry season, when the vapor pressure of the air was 80% greater than in the wet season. This reduction in gs led to an average reduction of 33% in both A and E, enabling the maintainance of water use efficiency (WUE) during the dry season. Network connectance analysis detected a change in the relationship between leaf gas exchange and psimn in the dry season, mainly between gs-E and E-WUE. A slight global connectance value increase (7.25 %) suggested there was no severe water stress during the dry season. Multivariate analysis showed no link between seasonal response and species deciduousness, suggesting similar behavior in remaining leaves for most of the studied species concerning leaf gas exchange and psimn under natural drought.
  • Pressão hidrostática do apoplasma no crescimento de células cilíndricas Research Articles

    Pessoa, José Dalton Cruz; Calbo, Adonai Gimenes

    Resumo em Português:

    De acordo com o modelo freqüentemente referenciado o crescimento celular vegetal ocorre somente quando a turgescência ultrapassa um valor limite. Esse modelo foi proposto para uma célula cilíndrica imersa em solução aquosa e com paredes de espessura constante, de comportamento viscoelástico, com condutividade hidráulica, extensibilidade variável e alongamento unidirecional. Seu autor, Lockhart (1965), não considerou os efeitos do potencial hidrostático do apoplasma, um assunto tratado posteriormente por Calbo e Pessoa (1994) que argumentaram que esse componente do potencial poderia interferir na taxa de crescimento celular. Para avaliar tal efeito, na medida do possível, os mesmos procedimentos dedutivos empregados por Lockhart foram usados aqui, resultando em um conjunto equivalente de equações para o crescimento celular, turgescência e potencial da água, obtidos usando variáveis físico-químicas. As relações foram derivadas a partir das equações da condutividade, da definição da extensibilidade, da lei de Hook e considerando que a tensão na seção transversal é proporcional à turgescência e ao potencial hidrostático do apoplasma. As soluções numéricas das equações mostraram que a sucção aumenta a taxa de alongamento no começo do crescimento. Alguns experimentos sobre o crescimento vegetal e modelos estruturais da parede celular são discutidos para indicar o papel da sucção no tensionamento da parede e na hidratação durante o alongamento celular.

    Resumo em Inglês:

    According to the model frequently used as reference, plant cell growth occurs only when turgor surpasses a threshold. This model was proposed considering a cylindrical cell of constant wall thickness immerged in a water solution, with viscoelastic behaviour, hydraulic conductivity, variable extensibility, and unidirectional elongation. The author, Lockhart (1965), did not consider the effects of apoplasm hydrostatic potential, a subject treated later by Calbo and Pessoa (1994) who argued that this component of cell potential would interfere with cell growth rate. To evaluate this effect, where possible the same deductive procedures as those employed by Lockhart were used here, which resulted in a set of equivalent equations for cell growth, turgor and water potential, developed with respect to physico-chemical variables. Relationships were derived from the conductivity equation, the definition of extensibility, Hook's law, and considering that the tension on cell wall transversal section is proportional to turgor and apoplasm hydrostatic potential. The numeric solutions for the equations showed that suction increased extension rate at the beginning of cell growth. Some experiments on plant growth and structural models of cell walls are discussed to point out the role of suction on wall tensioning and cell hydration during cell elongation.
  • Inibição do sistema de fotooxidação da água por estresse com cloreto de sódio na alga verde Chlorella vulgaris Research Articles

    EL-Sheekh, Mostafa M.

    Resumo em Português:

    O efeito do NaCl na cadeia transportadora de elétrons foi investigado na alga verde Chlorella vulgaris. Observou-se que a taxa de liberação de oxigênio sob condições de equilíbrio e de flash de luz diminuía à medida que se aumentava a concentração de sal. O tratamento com NaCl também diminuiu o rendimento da fluorescência e retardou o da luminescência. No entanto, o rendimento da fluorescência foi quase inteiramente restaurado pela adição de um doador artificial de elétrons. O padrão de oscilação da banda de termoluminescência B como função do números de flashes indicou que a transição S2 --> S3 do sistema de fotooxidação da água era inibida pelo tratamento com NaCl.

    Resumo em Inglês:

    The effect of sodium chloride on the photosynthetic electron transport chain was investigated in the freshwater green alga Chlorella vulgaris. It was found that the rate of oxygen evolution under steady state and flash light conditions diminished by increasing salt concentrations. Salt treatment of cells also decreased the fluorescence and delayed luminescence yields. However, the fluorescence yield was almost completely restored by the addition of an artificial electron donor to the NaCl-treated cells. The oscillation pattern of the thermoluminescence B band as a function of flash number indicated that the S2<FONT FACE=Symbol>®</FONT>S3 transition of the water splitting system is inhibited by NaCl treatment.
  • Efeito do estresse salino sobre o crescimento, resposta estomática e acúmulo de solutos em diferentes genótipos de milho Research Articles

    Azevedo Neto, André Dias de; Prisco, José Tarquinio; Enéas-Filho, Joaquim; Lacerda, Claudivan Feitosa de; Silva, José Vieira; Costa, Paulo Henrique Alves da; Gomes-Filho, Enéas

    Resumo em Português:

    Sementes de oito genótipos de milho (BR3123, BR5004, BR5011, BR5026, BR5033, CMS50, D766 e ICI8447) foram semeadas em vermiculita e, após a germinação, transplantadas para vasos contendo solução nutritiva ou solução nutritiva com 100 mmol.L-1 de NaCl, em casa de vegetação. Durante o período experimental avaliaram-se, em plantas de todos os genótipos, sob condições de controle e estresse salino, os seguintes parâmetros: crescimento (matéria seca, relação de matéria seca parte aérea/raiz, área foliar, taxa de crescimento relativo e taxa de assimilação líquida), temperatura foliar, condutância estomática, transpiração, potencial hídrico antemanhã e teores de sódio, potássio, aminoácidos solúveis e carboidratos solúveis. O estresse salino reduziu o crescimento das plantas de todos os genótipos, sendo o BR5033 e o BR5011 caracterizados como tolerante e sensível ao estresse salino respectivamente. A resposta estomática do genótipo tolerante não foi influenciada pela salinidade. Entre os parâmetros estudados, a relação de matéria seca parte aérea/raiz e os teores de sódio e de solutos orgânicos nas folhas não mostraram relação com a tolerância à salinidade, isto é, não foram considerados bons marcadores morfo-fisiológicos para a tolerância à salinidade em milho. Em contraste, os teores de sódio e de solutos orgânicos nas raízes mostraram desempenhar um importante papel na aclimatação dos genótipos estudados ao estresse salino, sugerindo que eles poderiam ser usados como marcadores fisiológicos durante a seleção para tolerância à salinidade.

    Resumo em Inglês:

    Seeds from eight different maize genotypes (BR3123, BR5004, BR5011, BR5026, BR5033, CMS50, D766 and ICI8447) were sown in vermiculite, and after germination they were transplanted into nutrient solution or nutrient solution containing 100 mmol.L-1 of NaCl and placed in a greenhouse. During the experimental period plant growth (dry matter, shoot to root dry mass ratio, leaf area, relative growth rate, and net assimilation rate), leaf temperature, stomatal conductance, transpiration, predawn water potential, sodium, potassium, soluble amino acids and soluble carbohydrate contents were determined in both control and salt stressed plants of all genotypes studied. Salt stress reduced plant growth of all genotypes but the genotypes BR5033 and BR5011 were characterized as the most salt-tolerant and salt-sensitive, respectively. Stomatal response of the salt-tolerant genotype was not affected by salinity. Among the studied parameters, shoot to root dry mass ratio, leaf sodium content and leaf soluble organic solute content showed no relation with salt tolerance, i.e., they could not be considered as good morpho-physiological markers for maize salt tolerance. In contrast, sodium and soluble organic solutes accumulation in the roots as a result of salt stress appeared to play an important role in the acclimation to salt stress of the maize genotypes studied, suggesting that they could be used as physiological markers during the screening for salt tolerance.
  • Efeitos do estresse salino sobre o crescimento, redução do nitrato e acúmulo de glicinabetaína e prolina em Prosopis alba Research Articles

    Meloni, Diego Ariel; Gulotta, Marta Rosalía; Martínez, Carlos Alberto; Oliva, Marco Antonio

    Resumo em Português:

    Prosopis alba (algarrobo) é uma das mais importantes leguminosas arbóreas resistentes a estresse salino, utilizada como alimento, e na indústria de móveis. Neste trabalho, avaliaram-se os efeitos do estresse salino sobre alguns parâmetros fisiológicos em plântulas de algarrobo. Plântulas de 17 dias de idade foram submetidas a três tratamentos de estresse salino adicionando NaCl ao meio de crescimento com incrementos de 50 mmol.L-1 de NaCl a cada 24 h até atingir as concentrações finais de 0, 300 e 600 mmol.L-1. Somente a elevada concentração de NaCl causou efeitos significativos nos parâmetros avaliados. Assim, uma redução significativa no crescimento de raízes e caules e um incremento da relação raízes/caules foram observados sob 600 mmol.L-1 NaCl. Por efeito da elevada concentração salina, houve também um decréscimo no conteúdo relativo de água em folhas e no conteúdo no nitrato e na atividade da redutase do nitrato em folhas e raízes. Sob 300 e 600 mmol.L-1 observou-se um incremento proporcional e significativo no conteúdo de glicinabetaína tanto em raízes como em folhas, mas esse fato não se verificou no conteúdo de prolina. Por efeito do estresse salino, o conteúdo de carboidratos solúveis totais incrementou somente em raízes. Esses resultados sugerem que o ajuste osmótico em Prosopis alba, sob estresse salino, estaria associado principalmente ao incremento de glicinabetaina.

    Resumo em Inglês:

    Prosopis alba (algarrobo) is one of the most important salt-tolerant legumes used in the food and furniture industries. The effects of salinity on some growth and physiological parameters in algarrrobo seedlings were investigated. 17-Day-old seedlings were subjected to three salt treatments by adding NaCl to the growth medium in 50 mmol.L-1 increments every 24 h until the final concentrations of 0, 300 and 600 mmol.L-1 were reached. Only the highest NaCl concentration affected all of the considered parameters. Thus, 600 mmol.L-1 NaCl caused a significant reduction in root and shoot growth, but an increase in the root/shoot ratio. Leaf relative water content, nitrate content and nitrate reductase activity in leaves and roots were also decreased. At 300 and 600 mmol.L-1, the glycinebetaine content was significantly increased in both leaves and roots but this was not found for proline content. Total soluble carbohydrates increased only in roots. The results suggest that glycinebetaine enhancement may be important for osmotic adjustment in Prosopis alba under salinity stress.
  • Efeito da hidrazida maléica sobre parâmetros respiratórios de bulbos armazenados de cebola (Allium cepa L.) Research Articles

    Benkeblia, Noureddine

    Resumo em Português:

    A taxa respiratória (produção de CO2), energia de ativação (Ea) e Q10 de bulbos de cebola (Allium cepa, cv. Rouge Amposta) tratados com hidrazida maléica nas concentrações de 20.10-6 mol.L-1 (MH1) e 45.10-6 mol.L-1 (MH2) foram medidas a 4, 10 e 20ºC. Imediatamente após os tratamentos, os valores de Q10 de bulbos do tratados e controles não foram diferentes. Após 8 semanas de armazenamento, os valores de Q10 dos controles e dos bulbos tratados aumentou, ficando entre 2,34 e 2,89. A taxa respiratória dos bulbos aumentou durante a armazenagem e após 24 semanas, os valores do controle de MH1 e MH2 foram 0,43, 0,32 and 0,26 mmol CO2.kg-1.h-1 a 20ºC respectivamente, e 0,26, 0,20 e 0,17 mmol CO2.kg-1.h-1 a 10ºC respectivamente. A 4ºC, não se observou diferença entre controle e bulbos tratados com hidrazida maléica. Após 24 semanas, as brotações do controle, MH1 e MH2 foram 75%, 38% e 33% a 20ºC respectivamente, e 50%, 22% e 17% a 10ºC respectivamente. A 4ºC, o nível de brotação nos bulbos-controle não excedeu 7%, sendo de 5% para os tratados. Nenhuma diferença foi observada quanto ao apodrecimento de ambos os bulbos, e o pouco apodrecimento verificado a 4ºC poderia ser atribuído à baixa temperatura do que a um efeito do tratamento com hidrazida maléica.

    Resumo em Inglês:

    The respiration rate (RR) (CO2 production), activation energy (Ea) and Q10 of maleic hydrazide-treated onion bulbs (Allium cepa, cv. Rouge Amposta) at 20.10-6 mol.L-1 (MH1) and 45.10-6 mol.L-1 (MH2) were measured at 4, 10 and 20ºC. Immediately after treatment, the Q10 of MH-treated and control bulbs were not significantly different. After 8 weeks of storage, Q10 of control and both MH-treated bulbs increased and ranged from 2.34 and 2.89. Respiration rate of onions increased during storage, and after 24 weeks, RR values of control, MH1 and MH2 were 0.43, 0.32 and 0.26 mmol CO2.kg-1.h-1 at 20ºC respectively; and 0.26, 0.20 and 0.17 mmol CO2.kg-1.h-1 at 10ºC respectively. At 4ºC, no significant difference was observed between control and MH-treated bulbs. After 24 weeks, sprouting of the control and MH1 and MH2-treated bulbs was 75%, 38% and 33% at 20ºC respectively, and 50%, 22% and 17% at 10ºC respectively. At 4ºC, the sprouting level of control bulbs did not exceed 7% and was 5% for MH-treated bulbs. No difference was observed in rotting of control and MH-treated bulbs, and the low rotting observed at 4ºC could be attributed to low temperature rather than maleic hydrazide treatment.
  • Relações da transpiração e da condutância foliar à difusão de vapor com demanda hídrica da atmosfera em lima ácida irrigada Research Articles

    Angelocci, Luiz Roberto; Marin, Fábio Ricardo; Oliveira, Ricardo Ferraz de; Righi, Evandro Zanini

    Resumo em Português:

    Realizaram-se determinações de condutância foliar à difusão de vapor (gl) e de transpiração (T) em plantas de lima ácida 'Tahiti' com o uso de porômetros de equilíbrio dinâmico e balanço nulo, em pomar irrigado em Piracicaba, SP. O clima da região é do tipo subtropical. Efetuaram-se as medidas ao longo do período diurno, em vários dias entre fevereiro e novembro de 1998, e, em setembro e outubro, em folhas em expansão e naquelas totalmente expandidas, tanto ao sol quanto à sombra, bem como em folhas de lançamentos antigos, no interior da copa. As folhas mais antigas apresentaram valores menores de gl e de T em relação aos outros grupos. Nos outros meses, as medidas foram feitas somente em folhas plenamente expandidas ao sol e à sombra. Os maiores valores de gl e T foram observados de fevereiro a abril. Para folhas ao sol, os valores de gl foram altos desde 8-9h até o meio-dia, decrescendo gradualmente à tarde, com oscilações. Para as folhas à sombra, a variação de gl ao longo do dia apresentou crescente aumento desde a primeira medida até o meio-dia, chegando a valores próximos daqueles obtidos nas folhas ao sol e diminuindo à tarde. Em abril, a primeira medida realizada às 9 h mostrou baixos valores de gl e de T para as folhas ao sol e à sombra, sendo crescentes para aquelas ao sol até o meio-dia, com decréscimo à tarde. De maio a novembro, houve uma diminuição acentuada de gl e de T em relação aos meses anteriores. Realizaram-se análises de regressão para estabelecer relações matemáticas entre os valores médios de gl e de densidade de fluxo de fótons fotossinteticamente ativos, temperatura e déficit de pressão de vapor do ar. Com base nessas análises, discutem-se as causas de ocorrência dos padrões de variação de gl e de T observados ao longo do dia e do período experimental, discutindo-se o efeito de cada variável ambiental sobre a resposta estomática.

    Resumo em Inglês:

    Leaf vapor diffusive conductance (gl) and transpiration (T) measurements in an irrigated orchard of the acid lime "Tahiti" were carried out in a subtropical climatic condition in the State of São Paulo, Brazil. Measurements were made using steady-state null-balance porometers and were taken throughout the day, on several occasions from February to November, 1998. During September and October, measurements were performed on exposed and shaded young and fully expanded leaves, as well as on old leaves inside the tree canopy. The old leaves showed lower values of gl and T when compared to the other groups. In the other months, measurements were taken only with exposed and shaded fully expanded leaves. The highest values of gl and T were obtained from February to April. For exposed leaves gl was higher from early morning to midday, decreasing thereafter with some oscillation in the afternoon. Shaded leaves produced a pattern of increasing gl and T from 8:00-9:00 a.m. to midday, followed by a decrease when values matched those of the exposed leaves in the afternoon. In April, the first measurement in midmorning showed low gl and T values, increasing sharply in the exposed leaves until midday and then decreasing until the end of the afternoon. Between May and November, gl and T decreased sharply compared to the previous months. Boundary line and regression analysis were used to find the mathematical relationships between mean values of gl for the tree and photosynthetic photons flux density, temperature, and vapor pressure deficit of the air measured in the orchard. Based on this analysis, the reasons for the gl and T diurnal and annual variation patterns are discussed, with emphasis on the effects of atmospheric variables upon stomatal regulation.
  • Crescimento e teor de N-total em Prosopis juliflora (SW) D.C. são estimulados em baixos níveis de NaCl Short Communication

    Viégas, Ricardo Almeida; Fausto, Maria José Martins; Queiroz, José Elenildo; Rocha, Iza Marineves Almeida; Silveira, Joaquim Albenísio Gomes; Viégas, Pedro Roberto Almeida

    Resumo em Português:

    Os efeitos iniciais da salinidade sobre o crescimento, o conteúdo total de N e o acúmulo e a distribuição de íons foram investigados em plantas de algarobeira (Prosopis juliflora (SW) D.C.) com 30 dias de idade cultivadas em solução nutritiva sem controle ou com 25, 50, 75 e 100 mmol.L-1 de NaCl, durante 8 dias. Em 25 e 50 mmol.L-1 de NaCl, as plantas exibiram maior acumulação de massa seca (MS) e conteúdo de N total na parte aérea que as plantas controle. Contrariamente, esses parâmetros foram reduzidos nas plantas cultivadas em 75 e 100 mmol.L-1 de NaCl. As taxas de transpiração das plantas cultivadas em 25 e 50 mmol.L-1 de NaCl foram aumentadas enquanto, em 75 e 100 mmol.L-1 de NaCl, foram reduzidas, comparadas ao controle. O conteúdo de água da parte aérea (80%) e das raízes (70%) não foi afetado pela salinidade, enquanto que os teores de K+ da parte aérea foram reduzidos, mas não alterados nas raízes. O aumento da salinidade provocou reduções na relação K+/Na+ na parte aérea e nas raízes. É sugerido que aumentos no conteúdo de N total e nas taxas de transpiração podem ter provocado estímulo no crescimento das plantas de algarobeira em baixa salinidade.

    Resumo em Inglês:

    In this study the early effects of salinity on growth, total N and ion accumulation and partitioning in Prosopis juliflora (common name algaroba) were studied with 30-day-old plants grown for 8 days in aerated nutrient solution (NS) free of (control) or supplied with 25, 50, 75 and 100 mmol.L-1 NaCl. Plants grown in 25 and 50 mmol.L-1 NaCl accumulated a total dry mass (DM) and shoot N content greater than the control. However, at 75 and 100 mmol.L-1 NaCl such parameters were diminished. Whole plant transpiration rates were higher with 25 and 50 mmol.L-1 NaCl and lower with 75 and 100 mmol.L-1 NaCl. Salinity did not influence shoot (80%) and root (70%) water content (WC) but reduced the K+ content of shoot while that of root was not affected. Increasing external NaCl concentrations increased K+/Na+ ratios of both plant parts. The data support the hypothesis that increase in transpiration rates and in shoot total N may account for growth stimulation of algaroba under mild salinity.
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