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Brazilian Journal of Plant Physiology, Volume: 18, Número: 3, Publicado: 2006
  • Editorial Editorial

    DaMatta, Fábio M.
  • Efeitos da luz e etileno sobre hormônios endógenos e o desenvolvimento de plantas de Catasetum fimbriatum (Orchidaceae) Research Articles

    Suzuki, Rogério M.; Kerbauy, Gilberto B.

    Resumo em Português:

    Neste estudo, procurou-se esclarecer os efeitos do escuro, da luz e do etileno no crescimento vegetal e nos teores endógenos de ácido indolil acético (AIA), citocininas e ácido abscísico em Catasetum fimbriatum. A incubação no escuro inibiu completamente a formação de pseudobulbos e raízes, e reduziu drasticamente o crescimento foliar, porém estimulou substancialmente o alongamento caulinar. Os resultados do crescimento ativo e contínuo dos caules incubados no escuro (estolões) dessa orquídea foram induzidos por um aumento intenso da atividade de dreno do meristema apical e pelo aumento significativo nas quantidades de citocininas nos caules. De fato, o comprimento caulinar e os teores de citocininas e de AIA foram mais de duas vezes maior nos caules incubados no escuro do que naqueles crescidos à luz. Além disso, é importante notar que o teor de citocininas totais nos caules de C. fimbriatum crescidos sem etileno, no claro, foi significativamente maior do que o encontrado nas raízes. Altas concentrações de citocininas nos estolões crescidos no escuro podem estar intimamente relacionadas à ausência de raízes em C. fimbriatum. À luz, o aumento dos teores de AIA nos caules foi mediado pelo etileno. Entretanto, o etileno promoveu um aumento significativo de citocininas nas raízes das plantas à luz, que poderiam estar envolvidas no retardo do crescimento radicular. Uma vez que a diferença dos teores de citocininas nos caules entre plantas tratadas e não tratadas com etileno, à luz, foi pequena, conclui-se que a inibição marcante do crescimento foliar em plantas tratadas com etileno pode ser atribuída ao etileno exógeno. Zeatina e zeatina ribosídica foram as principais citocininas em C. fimbriatum, independentemente de luz, etileno e órgão vegetal.

    Resumo em Inglês:

    This study attempted to clarify the effects of dark, light and ethylene on plant growth and endogenous levels of indole-3-acetic acid (IAA), cytokinins and abscisic acid in Catasetum fimbriatum. Dark-incubation fully inhibited root and pseudobulb formation as well as leaf growth, but favored shoot elongation. The results of continuous and active growth in dark-incubated shoots (stolons) were induced by strong apical meristem sink activity and by the significantly increased levels of cytokinins in shoots. In fact, shoot length, cytokinin and IAA levels in dark-incubated shoots were about twice as great as for those grown under light conditions. Moreover, the total cytokinin level in shoots of C. fimbriatum under light conditions without ethylene was significantly higher than that found in roots. High levels of cytokinins in dark-grown stolons may be closely related to the absence of roots in C. fimbriatum. Under light conditions, the increased IAA level in shoots is mediated by ethylene. However, ethylene caused a significant increase of cytokinins in roots of light-treated plants, which may be involved in the retardation of root growth. Since the difference of cytokinins in shoots between ethylene-treated and non-treated plants under light conditions is small, it is concluded that the marked inhibition of leaf growth in ethylene-treated plants can be attributed to ethylene. Zeatin and zeatin riboside are the major cytokinins in C. fimbriatum regardless of the light conditions, ethylene treatment or organ types.
  • Indução de fenóis e de enzimas relacionadas à defesa em raízes de coqueiro (Cocos nucifera L.) tratadas com agentes de biocontrole Research Articles

    Karthikeyan, M.; Radhika, K.; Mathiyazhagan, S.; Bhaskaran, R.; Samiyappan, R.; Velazhahan, R.

    Resumo em Português:

    Investigou-se o efeito da aplicação, no solo, de agentes de biocontrole (Pseudomonas fluorescens, Trichoderma viride e T. harzianum, em combinação com quitina), sobre a indução de enzimas de defesa e fenóis em raízes de coqueiros infectados com Ganoderma lucidum, o agente causal da enfermidade Ganoderma. A aplicação dessas formulações de biocontrole acarretou em aumento significativo nas atividades de peroxidases (PO), polifenol oxidase (PPO), fenilalanina amônia liase (PAL), quitinase e beta-1,3-glicanase nas plantas infectadas com G. lucidum. Após a aplicação de uma mistura de P. fluorescens, T. viride e quitina, as atividades tanto da PAL como da PO foram máximas dentro de 3 d, ao passo que a da PPO foi máxima dentro de 6 d. Análises izoenzimáticas sugeriram que apenas as isozimas PO3 e PPO2 foram induzidas nas plantas tratadas com P. fluorescens + T. viride + quitina. Após a imposição dos tratamentos, o acúmulo de fenóis ocorreu dentro de 3 d, com concentrações máximas dentro de 9 d. A atividade da quitinase aumentou significativamente a partir do terceiro dia após a aplicação das formulações, com incrementos consistentes até 12 d de experimento, nas plantas de todos os tratamentos. A isoforma Chit3 foi a única isozima de quitinase induzida nos coqueiros tratados com P. fluorescens + T. viride + quitina. A atividade da beta-1,3-glicanase foi máxima aos 9 d após a aplicação dos tratamentos. Os mecanismos pelos quais a combinação de P. fluorescens + T. viride + quitina reduziu a incidência da Ganoderma nas plantas podem estar relacionados à capacidade do coqueiro de induzir mecanismos de defesa.

    Resumo em Inglês:

    The effect of soil application of biocontrol agents (Pseudomonas fluorescens, Trichoderma viride and T. harzianum) in combination with chitin on induction of phenolics and defense enzymes in coconut roots infected with Ganoderma lucidum, the causal agent of Ganoderma disease, was investigated. Soil application of these biocontrol formulations in combination with chitin induced a significant increase in the activities of peroxidase (PO), polyphenol oxidase (PPO), phenylalanine ammonia-lyase (PAL), chitinase and beta-1,3-glucanase in the G. lucidum infected palms. Activities of both PAL and PO reached maximum levels within 3 d while the activity of PPO reached the maximum level 6 d after application of a mixture of P. fluorescens, T. viride and chitin. Isozyme analysis revealed that unique PO3 and PPO2 isozymes were induced in coconut palms treated with P. fluorescens + T. viride + chitin. Accumulation of phenolics was recorded 3 d after treatment and reached maximum levels 9 d after treatment application. Activity of chitinase was significantly increased from the third day after treatment imposition and continued to increase up to 9 to 12 d in all treatments. Chitinase isozyme analysis revealed that a unique Chit3 isoform was induced in coconut roots treated with P. fluorescens + T. viride + chitin. The beta-1,3-glucanase activity was maximum 9 d after treatment application. The mechanisms by which P. fluorescens + T. viride + chitin reduced the incidence of Ganoderma disease in coconut may be related to its ability to induce defense mechanisms in coconut palms.
  • Características fotossintéticas de uma população tropical de Nitella cernua (Characeae, Chlorophyta) Research Articles

    Vieira Jr., Jair; Necchi Jr., Orlando

    Resumo em Português:

    Foram analisadas mensalmente, durante um ano, as características fotossintéticas (por meio de fluorescência da clorofila e evolução de O2) de uma população tropical de Nitella cernua do sudeste do Brasil (20º50'32" S, 49º26'15" W). Parâmetros derivados das curvas fotossíntese-irradiância (FI) por fluorescência (alto valor do parâmetro de saturação de luz, Ik, e ausência ou baixa fotoinibição, b) sugeriram adaptação a alta irradiância, enquanto aqueles por evolução de oxigênio mostraram adaptações à sombra (baixo valores de Ik e de irradiância de compensação, Ic , altos valores de eficiência fotossintética, alfa, e beta). Parâmetros das curvas FI por oxigênio sugeriram aclimatação à luz: Ik e taxa fotossintética máxima, Fmax (analisada como rETR, taxa relativa de transporte de elétrons) aumentaram e a foi significativamente menor sob irradiância mais alta (inverno). Este padrão é um ajuste pelo número e tamanho das unidades fotossintéticas. O desempenho fotossintético avaliado por fluorescência revelou dois períodos sazonais: maiores valores de Fmax, Ik e extinção não-fotoquímica, de outubro a março, e menores, de abril a outubro. Respostas de temperatura foram observadas apenas no verão, mas ótimos de temperatura foram diferentes: picos de fotossíntese líquida ocorreram a 20ºC, enquanto rETR aumentou com temperaturas mais altas (até 30ºC). A respiração no escuro aumentou com a elevação da temperatura. Velocidade da correnteza teve presumivelmente papel estimulatório sobre as taxas fotossintéticas, como sugerido pelas correlações positivas com Fmax e alfa. Experimentos de pH revelaram taxas fotossintéticas mais altas em pH 4,0, sugerindo maior afinidade por CO2. Essas amplas respostas das características fotossintéticas da população de N. cernua à irradiância, à temperatura e ao pH/carbono inorgânico refletem grande tolerância a variações dessas variáveis ambientes, que, provavelmente, contribuem para a extensa distribuição de N. cernua.

    Resumo em Inglês:

    Photosynthetic characteristics (assessed by chlorophyll fluorescence and O2 evolution) were analysed monthly during one year in a tropical population of Nitella cernua from southeastern Brazil (20º50'32" S, 49º26'15" W). Parameters derived from photosynthesis-irradiance (PI) curves by fluorescence (high values of the photosynthetic parameter, Ik, and lack or low values of photoinhibition, beta) suggested adaptation to high irradiance, whereas those by O2 evolution showed a different pattern (low values of Ik and compensation irradiance, Ic, high values of photosynthetic efficiency, alpha, and photoinhibition). Parameters from PI curves by O2 evolution suggested light acclimation: Ik and maximum photosynthetic rate, Pmax (as rETR, relative electron transfer rate) increased, whereas a became significantly lower under higher irradiance (winter). This pattern is an adjustment of both number and size of photosynthetic units. Photosynthetic performance assessed by fluorescence revealed two seasonal periods: higher values of Pmax (rETR), Ik and non-photochemical quenching from October to March (rainy season), and lower values from April to October (dry season). Temperature responses were observed only in summer, but temperature optima were different between methods: peaks of net photosynthesis occurred at 20ºC, whereas rETR increased towards higher temperatures (up to 30ºC). Dark respiration increased with higher temperatures. Current velocity had a stimulatory effect on photosynthetic rates, as suggested by positive correlations with Pmax (rETR) and alpha. pH experiments revealed highest net photosynthetic rates under pH 4.0, suggesting higher affinity for CO2 than HCO3-. This broad range of responses of photosynthetic characteristics of this N. cernua population to irradiance, temperature, and pH/inorganic carbon reflects a wide tolerance to variations in these environmental variables, which probably contribute to the wide distribution of this species.
  • Amadurecimento e qualidade do mamão 'Golden' colhido em diferentes estádios de maturação Research Articles

    Bron, Ilana U.; Jacomino, Angelo P.

    Resumo em Português:

    O trabalho objetivou estudar como a fisiologia do amadurecimento e a qualidade do mamão 'Golden' são afetadas pelo estádio de maturação no momento da colheita. Foram colhidos mamões em quatro estádios de maturação (Estádio 0: totalmente verde; Estádio 1: até 15% da casca amarela; Estádio 2: 16-25% da casca amarela; Estádio 3: 26-50% da casca amarela) e, durante o amadurecimento, a 23ºC, foram avaliadas características físicas e físico-químicas (cor da casca, firmeza da polpa, sólidos solúveis, acidez titulável e ácido ascórbico), fisiológicas (atividade respiratória e produção de etileno) e sensoriais (sabor, odor, firmeza e aparência). Desconsiderando-se o estádio de colheita, os frutos apresentaram variação similar na respiração, exibindo valores constantes após o 2º dia de armazenamento a 23ºC: ao redor de 31 mL CO2 kg-1 h-1 para os estádios 0, 1 e 2, e de 37 mL CO2 kg-1 h-1 para o estádio 3. Não foi observado comportamento climatérico típico em nenhum dos estádios de maturação. Somente frutos colhidos nos estádios 0 e 1 apresentaram pico bastante definido na produção de etileno, de 2,1 µL C2H4 kg-1 h-1 aos 7 d de armazenamento, e 1,3 µL C2H4 kg-1 h-1, aos 6 d, respectivamente. Frutos colhidos nos estádios 0, 1, 2 e 3 atingiram condição de consumo (firmeza da polpa < 20 N) após 7, 6, 4 e 3 d, a 23ºC, respectivamente. A concentração de ácido ascórbico aumentou de 20 a 30% durante o amadurecimento, enquanto o ângulo de cor da casca e a acidez titulável tiveram seus valores reduzidos. Independentemente do estádio de maturação em que os mamões foram colhidos, não houve alteração nos sólidos solúveis durante o amadurecimento. Frutos colhidos nos estádios 2 e 3 tiveram notas superiores na avaliação sensorial, principalmente quanto ao sabor e aparência. A colheita em diferentes estádios de maturação alterou a fisiologia pós-colheita dos frutos, sendo que, quando efetuada em estádios menos avançados, resultou em diminuição da qualidade do fruto, mas não impossibilitou o seu consumo.

    Resumo em Inglês:

    The objective of this study was to determine how ripening physiology and quality of 'Golden' papaya are affected by maturity stages at harvest. Papayas were harvested at four maturity stages (Stage 0: totally green; Stage 1: up to 15% of yellow skin; Stage 2: 16-25% of yellow skin; Stage 3: 26-50% of yellow skin) and evaluated during ripening at 23ºC. Physical and physico-chemical (skin color, pulp firmness, soluble solids, titratable acidity, and ascorbic acid), physiological (respiratory activity and ethylene production), and sensorial (flavor, odor, firmness, and appearance) characteristics were evaluated. Regardless of maturity stages, fruit showed similar variation in respiration rate, exhibiting constant values after the 2nd day of storage at 23ºC (~31 mL CO2 kg-1 h-1 for stages 0, 1, and 2, and ~37 mL CO2 kg-1 h-1 for stage 3). Typical climacteric behavior was not observed for any maturity stage. Only fruit harvested at stage 0 and 1 showed a well defined ethylene production peak of 2.1 µL C2H4 kg-1 h-1 after 7 d of storage and 1.3 µL C2H4 kg-1 h-1 after 6 d, respectively. Fruit harvested at stages 0, 1, 2 and 3 reached the edible condition (pulp firmness < 20 N) after 7, 6, 4, and 3 d at 23ºC, respectively. The ascorbic acid concentration increased 20-30% during ripening, while skin hue angle and titratable acidity was reduced. Independent of the maturity stages at which papayas were harvested, soluble solids did not alter during ripening. Fruit harvested at stages 2 and 3 had superior scores for sensorial evaluation, mainly for flavor and appearance. Harvest at different maturity stages altered fruit postharvest physiology and when effectuated at early stages, it reduced fruit quality but did not make its consumption unacceptable.
  • Partição da atividade da redutase de nitrato em Coffea arabica L. e sua relação com a assimilação do carbono em diferentes níveis de irradiância Research Articles

    Carelli, Maria Luiza C.; Fahl, Joel I.

    Resumo em Português:

    Estudou-se a distribuição da atividade da redutase de nitrato (ARN) in vivo entre folhas e raízes de plantas jovens de café (Coffea arabica L.) cultivadas em vasos contendo areia lavada, em casa de vegetação, e irrigadas com solução nutritiva. Também foi avaliada a influência de regimes de irradiância na partição da ARN e na assimilação do CO2, em plantas cultivadas aproximadamente sob 20, 50 e 100% da luz solar. Após o fornecimento de 15 mmol L-1 nitrato, para plantas deficientes em nitrogênio, o acúmulo de nitrato nas folhas e raízes apresentou padrão semelhante, indicando capacidade eficiente das raízes em exportar nitrato para a parte aérea. Ao mesmo tempo, ARN foi rapidamente induzida nos dois tecidos. Na parte aérea, houve um sincronismo na partição da ARN entre os diversos pares de folhas. O aumento da ARN, quando cada par de folhas emerge, coincidiu com as maiores ARN no par de folhas imediatamente mais velho. Contudo, a média da ARN na parte aérea permaneceu relativamente constante, para cada data de amostragem. Durante as primeiras 25 semanas de crescimento vegetativo, a ARN média foi 32% maior nas folhas do que nas raízes. Os regimes de irradiância influenciaram a partição da ARN entre as folhas e as raízes. A relação ARN folha/raiz foi 0,72, 1,21 e 1,05, respectivamente, para as plantas cultivadas a 20%, 50% e 100% da luz solar. A ARN nas folhas foi positivamente correlacionada com a assimilação de CO2, em resposta aos regimes de irradiância. Em condições favoráveis para a assimilação de CO2, maior ARN foi observada nas folhas do que nas raízes, ocorrendo o inverso em condições limitantes para a assimilação de CO2. Sob 50% de irradiância, as folhas foram o principal sítio de redução de nitrato, contribuindo com 70% da assimilação total de nitrato da planta.

    Resumo em Inglês:

    The distribution of in vivo nitrate reductase (EC 1.6.6.1) activity (NRA) between leaves and roots was studied in young coffee plants (Coffea arabica L.) grown in pots with watered sand in a glasshouse and irrigated with nutrient solution. The influence of irradiance regimes on the partitioning of NRA, and its relation with CO2 assimilation, was also evaluated in plants grown under approximately 20, 50 and 100% of full sunlight. Time-course of nitrate accumulation in nitrogen-starved plants showed a similar pattern in leaves and roots after supplying 15 mmol L-1 nitrate, indicating efficient ability of the roots to export nitrate to the shoot. At the same time, NRA was rapidly induced in both tissues. In shoots, NRA partitioning was synchronized among the various leaf pairs. The initial increase in NRA, as each leaf pair emerged, coincided with the optimum NRA values of the next older leaf pair. However, the average shoot NRA remained relatively constant for each sampling date. During the first 23 weeks of vegetative growth, the mean NRA was 32% higher in leaves than in roots. The irradiance regimes influenced the partitioning of NRA between leaves and roots. The NRA leaf /root ratio was 0.72, 1.21 and 1.05, respectively, for plants grown under 20%, 50% and 100% of full sunlight. Leaf NRA was positively correlated with CO2 assimilation, in response to irradiance regimes. Under favorable CO2 assimilation conditions, higher NRA was observed in leaves than in roots, and the contrary trend occurred under limiting CO2 assimilation conditions. Under moderate irradiance regime the leaves were the main site of nitrate reduction, contributing with 70% of the whole plant nitrate assimilation.
  • Suprimento foliar de fósforo e assimilação de CO2 em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) sob déficit hídrico Short Communication

    Santos, Mauro G. dos; Ribeiro, Rafael V.; Teixeira, Marcelo G.; Oliveira, Ricardo F. de; Pimentel, Carlos

    Resumo em Português:

    Duas cultivares de feijoeiro comum foram cultivadas em vasos, sob condições de casa de vegetação. As plantas foram submetidas à aplicação foliar com Pi dois dias antes da suspensão da irrigação, o que aumentou a assimilação líquida de CO2 da cultivar Ouro Negro, mas não alterou significantemente a fotossíntese da cultivar Carioca durante os períodos de déficit hídrico e reidratação. Os resultados revelaram que a aplicação foliar de Pi induziu um efeito positivo na fotossíntese de feijoeiros sob déficit hídrico de intensidade moderada, sendo esse efeito dependente do genótipo.

    Resumo em Inglês:

    Two common bean cultivars were grown in pots under greenhouse conditions. Plants were submitted to a foliar Pi spray two days before suspending irrigation, what enhanced net CO2 assimilation rate of Ouro Negro cultivar but did not change significantly the photosynthesis of Carioca cultivar under both water deficit and rehydration periods. The results revealed that a foliar Pi spray induced an up-regulation of photosynthesis in common bean under mild water deficit, with this effect being genotype-dependent.
  • Atividade metabólica de abacaxi 'Pérola' minimamente processado decorrente do formato de corte e da temperatura Short Communication

    Antoniolli, Lucimara R.; Benedetti, Benedito C.; Sigrist, José M.M.; Souza Filho, Men de Sá M.; Alves, Ricardo E.

    Resumo em Português:

    Procurou-se avaliar a influência do formato de corte e da temperatura sobre a atividade respiratória e a síntese de etileno em abacaxis 'Pérola' minimamente processados. Dois experimentos foram realizados. No primeiro, fatias e cubos foram acondicionados em embalagens herméticas mantidas a 4 ou a 10ºC. Alíquotas gasosas foram retiradas a cada 2 h, durante 12 h, e analisadas por meio de cromatografia gasosa. No segundo experimento, frutos inteiros descascados, fatias e cubos foram acondicionados em frascos de vidro herméticos conectados a um fluxcentro instalado em câmara refrigerada a 5 ± 1ºC. Tal sistema garantiu o fornecimento de um fluxo contínuo de ar umidificado e frio durante 14 d. O monitoramento da taxa respiratória foi realizado em intervalos de 2 h, nas primeiras 12 h, então diariamente por 10 d, e nos dias 12 e 14. Não foi detectada síntese de etileno no período de 12 h em que foram realizadas as análises de cromatografia gasosa. As menores taxas respiratórias ocorreram quando os frutos foram acondicionados a 4ºC, indicando que essa condição proporciona maior vida útil ao produto minimamente processado. A taxa respiratória inicial dos frutos cortados em fatias e cubos, acondicionados a 5ºC, correspondeu ao dobro da observada nos frutos inteiros descascados mantidos na mesma condição. O comportamento respiratório dos frutos minimamente processados em fatias e cubos foi muito semelhante, durante os 14 d de armazenamento refrigerado, com taxas respiratórias oscilando entre 1,96 e 4,10 mg CO2 kg-1 h-1.

    Resumo em Inglês:

    The effects of cut shape and temperature on the respiratory activity and ethylene synthesis of fresh-cut 'Pérola' pineapple were investigated. Two experiments were carried out. In the first, slices and chunks were placed in air-tight packages kept at 4 or 10ºC. Gas samples were taken every 2 h during 12 h and analysed by gas chromatography. In the second experiment, peeled fruits, slices and chunks were placed in air-tight glass jars connected to a flowboard installed in a cold room at 5 ± 1ºC. This system provided a continuous flow of humid and cold air during 14 d. Respiration rate was determined every 2 h, during the first 12 h, then daily for 10 d and on days 12 and 14. Ethylene synthesis was not detected during 12 h of evaluation. The lower respiration rates that occurred when fruits were stored at 4ºC indicate that this condition provides greater shelf life for the fresh-cut product. The initial respiration rate of slices and chunks stored at 5ºC doubled as compared with peeled fruits under the same conditions. The respiratory behaviour of slices and chunks was very similar during 14 d of cold storage, with respiration rates between 1.96 and 4.10 mg CO2 kg-1 h-1.
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