Photosynthetic metabolism and antioxidant in Ormosia arborea are modulated by abscisic acid under water deficit? / Metabolismo fotossintético e antioxidante em mudas de Ormosia arborea são modulados pelo ácido abscísico sob deficit hídrico?

The aim of this research was to evaluate the effect of abscisic acid (ABA) on gas exchange and the activity of antioxidant enzymes of Ormosia arborea (Vell.) Harms seedlings under water deficit and its influence on the recovery potential of the seedlings. The experiment was conducted using four treatments, being daily irrigation or water restriction without and with 10 µM ABA. Seedlings under water deficit + ABA showed greater adjustment to drought, and when re-irrigated, they restored photosynthetic metabolism and water potential. ABA minimizes the reduction in the photosynthetic metabolism and water potential of the leaf, however, it does not increase the antioxidant activity of the O. arborea seedlings under water deficit. These results suggest that this species exhibits plasticity, which enables it to survive also in environments subjected to temporary water deficit regardless of the supplementation of ABA. We suggest that other doses of ABA be researched to expand the beneficial effect of ABA on this species.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ácido abscísico (ABA) nas trocas gasosas e na atividade de enzimas antioxidantes de mudas de Ormosia arborea (Vell.) Harms sob deficiência hídrica e sua influência no potencial de recuperação das mudas. O experimento foi conduzido com quatro tratamentos, sendo eles irrigação diária ou restrição hídrica sem e com 10 µM ABA. As mudas sob déficit hídrico + ABA apresentaram maior ajuste à seca e ao serem re-irrigadas restabeleceram o metabolismo fotossintético e o potencial hídrico. O ABA minimizou a redução do metabolismo fotossintético e do potencial da água na folha, porém, não aumentou a atividade antioxidante de mudas de O. arborea sob déficit hídrico. Esses resultados sugerem que esta espécie apresenta plasticidade fisiológica, o que lhe permite sobreviver em ambientes sujeitos a déficit hídrico temporário, independente da suplementação de ABA. Sugerimos que outras doses de ABA sejam avaliadas para ampliar os efeitos benéficos do ABA sobre esta espécie.

Application of abscisic acid (S-ABA) at different stages of ripening on color development of 'Rubi' table grape / Aplicação do ácido abscísico (S-ABA) durante a maturação no desenvolvimento da cor da uva fina de mesa 'Rubi'

The color of the berries is an important aspect of the quality of table grapes and crucial for marketing. The 'Rubi' table grapes grown in the subtropical climate generally lack color intensity due to the inhibition of anthocyanins by high temperatures during ripening. The exogenous application of abscisic acid (S-ABA) can be used to overcome this problem as the accumulation of anthocyanins in the berry skin is regulated by this plant growth regulator. The objective of this study was to assess the effect of the exogenous application of S-ABA at different stages of ripening on color development in 'Rubi' table grapes using the soluble solids (SS) content as a marker of ripening. The study was conducted during two seasons in commercial vineyards. The first trial was conducted in Marialva, Parana, Brazil, during the 2019 summer season crop (harvest in December). S-ABA (400 mg L-1) was exogenously applied at different stages of ripening of 'Rubi' table grapes (determined by the SS content of the berries): control (without application); SS = 8-9 ºBrix; SS = 10-11 ºBrix; SS = 8-9 ºBrix (two applications; the second one applied 10 days after the first); and SS = 10-11 ºBrix (two applications; the second one applied 10 days after the first). The second trial was conducted in Cambira, Parana, Brazil, during the 2020 off-season crop (harvest in May). S-ABA (400 mg L-1) was exogenously applied at different stages of ripening of 'Rubi' grapes: control (without application); SS = 6-7 ºBrix; SS = 7-8 ºBrix; SS = 9-10 ºBrix; SS = 6-7 ºBrix (two applications; the second one applied 14 days after the first); SS = 7-8 ºBrix (two applications; the second one applied 14 days after the first); and SS = 9-10 ºBrix (two applications; the second one applied 14 days after the first).(AU)

A cor das bagas é um aspecto importante de qualidade e comercialização de uvas de mesa. A uva fina de mesa 'Rubi' produzida em clima subtropical geralmente apresenta deficiência de cor devido à inibição da formação de antocianinas pelas altas temperaturas durante a maturação. Um dos métodos utilizados para superar esse problema é a aplicação exógena de ácido abscísico (S-ABA), uma vez que o acúmulo de antocianinas na casca das bagas é controlado por esse regulador vegetal. O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito da aplicação do S-ABA em diferentes fases de maturação no desenvolvimento da cor da uva fina de mesa 'Rubi', visando o incremento e uniformização da cor dos seus cachos, tendo como referência o teor de sólidos solúveis (SS) das bagas. O experimento foi avaliado em dois ensaios a campo, em pomares comerciais. O primeiro ensaio foi realizado em Marialva, Paraná, Brasil, durante a safra de verão (colheita em dezembro) de 2019. Os tratamentos foram constituídos da aplicação de S-ABA na concentração de 400 mg L-1, em diferentes fases de maturação da uva 'Rubi', de acordo com o teor de SS das bagas, assim descritos: controle (sem aplicação); SS = 8-9 ºBrix; SS = 10-11 ºBrix; SS = 8-9 ºBrix em duas aplicações, sendo a segunda realizada aos 10 dias após a primeira; e SS = 10-11 ºBrix, em duas aplicações, sendo a segunda realizada aos 10 dias após a primeira. O segundo ensaio foi realizado em Cambira, Paraná, Brasil, durante a safra temporona ou de outono (colheita em maio) de 2020. Os tratamentos foram constituídos da aplicação de S-ABA na concentração de 400 mg.L-1 em diferentes fases de maturação da uva 'Rubi', de acordo com o teor de SS das bagas, assim descritos: controle (sem aplicação); SS = 6-7 ºBrix; SS = 7-8 ºBrix; SS = 9-10 ºBrix; SS = 6-7 ºBrix em duas aplicações, sendo a segunda realizada aos 14 dias após a primeira; SS = 7-8 ºBrix em duas aplicações, sendo a segunda realizada aos 14 dias após a primeira; e SS = 9-10 ºBrix em duas aplicações, sendo a segunda realizada aos 14 dias após a primeira. O delineamento experimental de ambos experimentos foi em blocos casualizados com 4 repetições, sendo que cada parcela foi composta por uma videira. As variáveis analisadas foram antocianinas totais, índice de cor (CIRG), e atributos (L*, C*, h° e ΔE) das bagas.(AU)

Photosynthetic metabolism and antioxidant in Ormosia arborea are modulated by abscisic acid under water deficit?

Abstract The aim of this research was to evaluate the effect of abscisic acid (ABA) on gas exchange and the activity of antioxidant enzymes of Ormosia arborea (Vell.) Harms seedlings under water deficit and its influence on the recovery potential of the seedlings. The experiment was conducted using four treatments, being daily irrigation or water restriction without and with 10 M ABA. Seedlings under water deficit + ABA showed greater adjustment to drought, and when re-irrigated, they restored photosynthetic metabolism and water potential. ABA minimizes the reduction in the photosynthetic metabolism and water potential of the leaf, however, it does not increase the antioxidant activity of the O. arborea seedlings under water deficit. These results suggest that this species exhibits plasticity, which enables it to survive also in environments subjected to temporary water deficit regardless of the supplementation of ABA. We suggest that other doses of ABA be researched to expand the beneficial effect of ABA on this species.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ácido abscísico (ABA) nas trocas gasosas e na atividade de enzimas antioxidantes de mudas de Ormosia arborea (Vell.) Harms sob deficiência hídrica e sua influência no potencial de recuperação das mudas. O experimento foi conduzido com quatro tratamentos, sendo eles irrigação diária ou restrição hídrica sem e com 10 M ABA. As mudas sob déficit hídrico + ABA apresentaram maior ajuste à seca e ao serem re-irrigadas restabeleceram o metabolismo fotossintético e o potencial hídrico. O ABA minimizou a redução do metabolismo fotossintético e do potencial da água na folha, porém, não aumentou a atividade antioxidante de mudas de O. arborea sob déficit hídrico. Esses resultados sugerem que esta espécie apresenta plasticidade fisiológica, o que lhe permite sobreviver em ambientes sujeitos a déficit hídrico temporário, independente da suplementação de ABA. Sugerimos que outras doses de ABA sejam avaliadas para ampliar os efeitos benéficos do ABA sobre esta espécie.

Abscisic acid and in vitro conservation of Manihot wild species

Abscisic acid (ABA) is associated with bud dormancy, leaf abscission, and germplasm growth inhibition in in vitro conservation. We evaluated the effects of ABA in four wild Manihot accessions and one cassava accession (M. esculenta Crantz) to refine in vitro conservation methods for these species. The experiment was performed at the Laboratory for Tissue Culture from Embrapa, Cruz das Almas, Bahia State, Brazil. The statistical design was completely random in a 5 × 5 factorial scheme [(5 ABA dosages (0, 0.25, 0.50, 0.75, and 1 mg L-1) and 5 Manihot species (M. pseudoglaziovii, M. tristis, M. flabellifolia, M. chlorosticta, and M. esculenta)], with 15 replicates. Mini-cuttings of 1 cm were used, each inoculated in 10 mL of modified Murashige and Skoog medium, solidified with Phytagel® (2.4 g L-1) containing the respective ABA dosages. Tubes containing these mini-cuttings were placed in a germplasm conservation room with an irradiance of 30 µmol m-2 s-1, temperature of 22 ± 1°C, and photoperiod of 12 hours. Plant height (cm), the number of living and senescent leaves, shoots, and mini-cuttings (1 cm), and fresh and dry weights of shoots and roots (mg) were evaluated after 150 days. Growth reduction was prominent in M. pseudoglaziovii, M. tristis, and M. flabellifolia during the in vitro conservation period. In the present study, the addition of ABA did not promote the expected reduction in plant growth.(AU)

Photosynthetic metabolism and antioxidant in Ormosia arborea are modulated by abscisic acid under water deficit? / Metabolismo fotossintético e antioxidante em mudas de Ormosia arborea são modulados pelo ácido abscísico sob deficit hídrico?

The aim of this research was to evaluate the effect of abscisic acid (ABA) on gas exchange and the activity of antioxidant enzymes of Ormosia arborea (Vell.) Harms seedlings under water deficit and its influence on the recovery potential of the seedlings. The experiment was conducted using four treatments, being daily irrigation or water restriction without and with 10 μM ABA. Seedlings under water deficit + ABA showed greater adjustment to drought, and when re-irrigated, they restored photosynthetic metabolism and water potential. ABA minimizes the reduction in the photosynthetic metabolism and water potential of the leaf, however, it does not increase the antioxidant activity of the O. arborea seedlings under water deficit. These results suggest that this species exhibits plasticity, which enables it to survive also in environments subjected to temporary water deficit regardless of the supplementation of ABA. We suggest that other doses of ABA be researched to expand the beneficial effect of ABA on this species.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ácido abscísico (ABA) nas trocas gasosas e na atividade de enzimas antioxidantes de mudas de Ormosia arborea (Vell.) Harms sob deficiência hídrica e sua influência no potencial de recuperação das mudas. O experimento foi conduzido com quatro tratamentos, sendo eles irrigação diária ou restrição hídrica sem e com 10 μM ABA. As mudas sob déficit hídrico + ABA apresentaram maior ajuste à seca e ao serem re-irrigadas restabeleceram o metabolismo fotossintético e o potencial hídrico. O ABA minimizou a redução do metabolismo fotossintético e do potencial da água na folha, porém, não aumentou a atividade antioxidante de mudas de O. arborea sob déficit hídrico. Esses resultados sugerem que esta espécie apresenta plasticidade fisiológica, o que lhe permite sobreviver em ambientes sujeitos a déficit hídrico temporário, independente da suplementação de ABA. Sugerimos que outras doses de ABA sejam avaliadas para ampliar os efeitos benéficos do ABA sobre esta espécie.

Photosynthetic metabolism and antioxidant in Ormosia arborea are modulated by abscisic acid under water deficit? / Metabolismo fotossintético e antioxidante em mudas de Ormosia arborea são modulados pelo ácido abscísico sob deficit hídrico?

The aim of this research was to evaluate the effect of abscisic acid (ABA) on gas exchange and the activity of antioxidant enzymes of Ormosia arborea (Vell.) Harms seedlings under water deficit and its influence on the recovery potential of the seedlings. The experiment was conducted using four treatments, being daily irrigation or water restriction without and with 10 μM ABA. Seedlings under water deficit + ABA showed greater adjustment to drought, and when re-irrigated, they restored photosynthetic metabolism and water potential. ABA minimizes the reduction in the photosynthetic metabolism and water potential of the leaf, however, it does not increase the antioxidant activity of the O. arborea seedlings under water deficit. These results suggest that this species exhibits plasticity, which enables it to survive also in environments subjected to temporary water deficit regardless of the supplementation of ABA. We suggest that other doses of ABA be researched to expand the beneficial effect of ABA on this species.(AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ácido abscísico (ABA) nas trocas gasosas e na atividade de enzimas antioxidantes de mudas de Ormosia arborea (Vell.) Harms sob deficiência hídrica e sua influência no potencial de recuperação das mudas. O experimento foi conduzido com quatro tratamentos, sendo eles irrigação diária ou restrição hídrica sem e com 10 μM ABA. As mudas sob déficit hídrico + ABA apresentaram maior ajuste à seca e ao serem re-irrigadas restabeleceram o metabolismo fotossintético e o potencial hídrico. O ABA minimizou a redução do metabolismo fotossintético e do potencial da água na folha, porém, não aumentou a atividade antioxidante de mudas de O. arborea sob déficit hídrico. Esses resultados sugerem que esta espécie apresenta plasticidade fisiológica, o que lhe permite sobreviver em ambientes sujeitos a déficit hídrico temporário, independente da suplementação de ABA. Sugerimos que outras doses de ABA sejam avaliadas para ampliar os efeitos benéficos do ABA sobre esta espécie.(AU)

Arabidopsis CK2 family gene CKB3 involved in abscisic acid signaling / Gene da família Arabidopsis CK2 CKB3 envolvido na sinalização de ácido abscísico

CKB3 is a regulatory (beta) subunit of CK2. In this study Arabidopsis thaliana homozygous T-DNA mutant ckb3 was studied to understand the role of CKB3 in abscisic acid (ABA) signaling. The results shown: CKB3 was expressed in all organs and the highest expression in the seeds, followed by the root. During seed germination and root growth the ckb3 mutant showed reduced sensitivity to ABA. The ckb3 mutant had more stomatal opening and increased proline accumulation and leaf water loss. The expression levels of number of genes in the ABA regulatory network had changed. This study demonstrates that CKB3 is an ABA signaling-related gene and may play a positive role in ABA signaling.(AU)

CKB3 é uma subunidade reguladora (beta) de CK2. Neste estudo, o mutante homozigoto ckb3 de Arabidopsis thaliana foi estudado para entender o papel da CKB3 na sinalização de ácido abscísico (ABA). Os resultados apresentados: CKB3 foi expresso em todos os órgãos e a maior expressão nas sementes, seguida pela raiz. Durante a germinação das sementes e o crescimento radicular, o mutante ckb3 mostrou sensibilidade reduzida ao ABA. O mutante ckb3 teve mais abertura estomática e aumento do acúmulo de prolina e perda de água nas folhas. Os níveis de expressão do número de genes na rede reguladora da ABA haviam mudado. Este estudo demonstra que CKB3 é um gene relacionado à sinalização ABA e pode desempenhar um papel positivo na sinalização ABA.(AU)

Arabidopsis CK2 family gene CKB3 involved in abscisic acid signaling / Gene da família Arabidopsis CK2 CKB3 envolvido na sinalização de ácido abscísico

CKB3 is a regulatory (beta) subunit of CK2. In this study Arabidopsis thaliana homozygous T-DNA mutant ckb3 was studied to understand the role of CKB3 in abscisic acid (ABA) signaling. The results shown: CKB3 was expressed in all organs and the highest expression in the seeds, followed by the root. During seed germination and root growth the ckb3 mutant showed reduced sensitivity to ABA. The ckb3 mutant had more stomatal opening and increased proline accumulation and leaf water loss. The expression levels of number of genes in the ABA regulatory network had changed. This study demonstrates that CKB3 is an ABA signaling-related gene and may play a positive role in ABA signaling.

CKB3 é uma subunidade reguladora (beta) de CK2. Neste estudo, o mutante homozigoto ckb3 de Arabidopsis thaliana foi estudado para entender o papel da CKB3 na sinalização de ácido abscísico (ABA). Os resultados apresentados: CKB3 foi expresso em todos os órgãos e a maior expressão nas sementes, seguida pela raiz. Durante a germinação das sementes e o crescimento radicular, o mutante ckb3 mostrou sensibilidade reduzida ao ABA. O mutante ckb3 teve mais abertura estomática e aumento do acúmulo de prolina e perda de água nas folhas. Os níveis de expressão do número de genes na rede reguladora da ABA haviam mudado. Este estudo demonstra que CKB3 é um gene relacionado à sinalização ABA e pode desempenhar um papel positivo na sinalização ABA.

Arabidopsis CK2 family gene CKB3 involved in abscisic acid signaling

Abstract CKB3 is a regulatory (beta) subunit of CK2. In this study Arabidopsis thaliana homozygous T-DNA mutant ckb3 was studied to understand the role of CKB3 in abscisic acid (ABA) signaling. The results shown: CKB3 was expressed in all organs and the highest expression in the seeds, followed by the root. During seed germination and root growth the ckb3 mutant showed reduced sensitivity to ABA. The ckb3 mutant had more stomatal opening and increased proline accumulation and leaf water loss. The expression levels of number of genes in the ABA regulatory network had changed. This study demonstrates that CKB3 is an ABA signaling-related gene and may play a positive role in ABA signaling.

Resumo CKB3 é uma subunidade reguladora (beta) de CK2. Neste estudo, o mutante homozigoto ckb3 de Arabidopsis thaliana foi estudado para entender o papel da CKB3 na sinalização de ácido abscísico (ABA). Os resultados apresentados: CKB3 foi expresso em todos os órgãos e a maior expressão nas sementes, seguida pela raiz. Durante a germinação das sementes e o crescimento radicular, o mutante ckb3 mostrou sensibilidade reduzida ao ABA. O mutante ckb3 teve mais abertura estomática e aumento do acúmulo de prolina e perda de água nas folhas. Os níveis de expressão do número de genes na rede reguladora da ABA haviam mudado. Este estudo demonstra que CKB3 é um gene relacionado à sinalização ABA e pode desempenhar um papel positivo na sinalização ABA.

Biorreguladores em feijoeiro cultivado sob dois regimes hídricos / Plant bioregulators on common bean cultivated under two soil moisture

Restrições na disponibilidade hídrica favorecem eventuais danos à cultura do feijoeiro, e o uso de biorreguladores aprimora a sinalização vegetal e potencializa a indução de tolerância ao déficit hídrico. Este estudo objetivou caracterizar alterações fisiológicas, bioquímicas e biométricas em plantas de feijão submetidas à aplicação foliar de biorreguladores sob diferentes regimes hídricos. O ensaio consistiu na aplicação de um controle (água) e três biorreguladores (5 µM de ácido abscísico - ABA; 50 µM de metil jasmonato - MeJA e 5 µM de ABA + 50 µM de MeJA), além de apresentar dois regimes hídricos (60 e 80% da capacidade de campo), num esquema fatorial 4 x 2. Foram analisados: conteúdo de pigmentos fotossintetizantes, trocas gasosas foliares e índices biométricos das plantas de feijoeiro. Com resultado observou-se que o tratamento ABA+MeJA incrementou a concentração de clorofila b, atividades de ascorbato peroxidase (APX) e catalase (CAT), enquanto a taxa fotossintética foi estimulada pela mistura de biorreguladores aos 36 dias após o plantio (DAP), ABA e MeJA, isolados, propiciaram maior taxa fotossintética no feijoeiro aos 34 DAP, enquanto para as variáveis biométricas somente foram influenciadas pelos regimes hídricos, com relação aos mecanismos bioquímicos, constatou-se que o tratamento ABA+MeJA incrementou a atividade das enzimas antioxidantes e melhorou as respostas...(AU)

Restrictions on water available lead to possible damages in the bean crop, and the use of bioregulators can improve the plant signal and boost tolerance against drought stress. This study aimed to characterize physiological, biochemical, and biometric alterations in bean plants subjected to foliar application of bioregulators under different soil water levels. The following treatments were applied: control (water) and three bioregulators (5 M of abscisic acid - ABA, 50 M of methyl jasmonate MeJA, and 5 M of ABA + 50 M of MeJA). Also, the plants were subjected to two soil water levels (60 and 80% of field capacity), in a 4 x 2 factorial scheme. The variables studied were: content of photosynthetic pigments, leaf gas exchange, and biometric indexes in the common bean plants. Our results showed that the ABA + MeJA treatment increased the concentration of chlorophyll b, ascorbate peroxidase (APX), and catalase (CAT) activities. At the same time, the photosynthetic rate was stimulated by the mixture of bioregulators on 36 days of planting (DAP). ABA and MeJA, applied isolated, caused a higher photosynthetic rate in the bean in the 34 DAP, whereas for the biometric variables, they were only influenced by the soil water levels. Regarding the biochemical mechanisms, it was verified that the ABA + MeJA treatment increased the activity of antioxidant enzymes and improved gas...(AU)

Biorreguladores em feijoeiro cultivado sob dois regimes hídricos / Plant bioregulators on common bean cultivated under two soil moisture

Restrições na disponibilidade hídrica favorecem eventuais danos à cultura do feijoeiro, e o uso de biorreguladores aprimora a sinalização vegetal e potencializa a indução de tolerância ao déficit hídrico. Este estudo objetivou caracterizar alterações fisiológicas, bioquímicas e biométricas em plantas de feijão submetidas à aplicação foliar de biorreguladores sob diferentes regimes hídricos. O ensaio consistiu na aplicação de um controle (água) e três biorreguladores (5 µM de ácido abscísico - ABA; 50 µM de metil jasmonato - MeJA e 5 µM de ABA + 50 µM de MeJA), além de apresentar dois regimes hídricos (60 e 80% da capacidade de campo), num esquema fatorial 4 x 2. Foram analisados: conteúdo de pigmentos fotossintetizantes, trocas gasosas foliares e índices biométricos das plantas de feijoeiro. Com resultado observou-se que o tratamento ABA+MeJA incrementou a concentração de clorofila b, atividades de ascorbato peroxidase (APX) e catalase (CAT), enquanto a taxa fotossintética foi estimulada pela mistura de biorreguladores aos 36 dias após o plantio (DAP), ABA e MeJA, isolados, propiciaram maior taxa fotossintética no feijoeiro aos 34 DAP, enquanto para as variáveis biométricas somente foram influenciadas pelos regimes hídricos, com relação aos mecanismos bioquímicos, constatou-se que o tratamento ABA+MeJA incrementou a atividade das enzimas antioxidantes e melhorou as respostas...

Restrictions on water available lead to possible damages in the bean crop, and the use of bioregulators can improve the plant signal and boost tolerance against drought stress. This study aimed to characterize physiological, biochemical, and biometric alterations in bean plants subjected to foliar application of bioregulators under different soil water levels. The following treatments were applied: control (water) and three bioregulators (5 M of abscisic acid - ABA, 50 M of methyl jasmonate MeJA, and 5 M of ABA + 50 M of MeJA). Also, the plants were subjected to two soil water levels (60 and 80% of field capacity), in a 4 x 2 factorial scheme. The variables studied were: content of photosynthetic pigments, leaf gas exchange, and biometric indexes in the common bean plants. Our results showed that the ABA + MeJA treatment increased the concentration of chlorophyll b, ascorbate peroxidase (APX), and catalase (CAT) activities. At the same time, the photosynthetic rate was stimulated by the mixture of bioregulators on 36 days of planting (DAP). ABA and MeJA, applied isolated, caused a higher photosynthetic rate in the bean in the 34 DAP, whereas for the biometric variables, they were only influenced by the soil water levels. Regarding the biochemical mechanisms, it was verified that the ABA + MeJA treatment increased the activity of antioxidant enzymes and improved gas...

Germination constraints of dicarpic cypselae of Bidens pilosa L / Restrições a germinação de cipselas dicárpicas de Bidens pilosa L

Bidens pilosa L. is a heterocarpic weed species with two cypselae types that present morpho-physiological differences, being the peripheral type smaller and slower to germinate than the central one. We aimed to verify how the germination mechanism varied between types. We focused on two mechanisms: (1) pericarp constraints (physical and chemical) and (2) hormonal stimulation (Abcisic acid [ABA] and Gibberellin [GA]). Both cypselae types are physically constrained by the pericarp, for when it is excised both seed types increase their germination, but behavioral differences still remain. The pericarp of the peripheral type also has chemical inhibitors that effectively inhibited germination of the intact central cypsela. To test the hormonal effects, we focused on the ABA:GA control. Both cypselae responded to an exogenous ABA concentration gradient, however there is no variation between types on the sensitivity to it. Also, both cypselae types were indifferent to Fluridone (ABA inhibitor), which indicates that the dormancy is not maintained by de novo ABA synthesis. Cypselae types had different sensitivity to an exogenous GA3 gradient, the central type being more sensitive to the treatment than the peripheral one. But when the endogenous GA synthesis was blocked by Paclobutrazol, both types responded equally to same GA3 concentrations. This indicates that endogenous GA synthesis may be related to differences observed on germination of cypselae types. To conclude, seed types differ on their growth potential to overcome the pericarp resistance: while the inhibitor in the peripheral pericarp reduces growth potential, GA increases it.(AU)

Bidens pilosa L. é uma espécie de planta daninha heterocarpica com dois tipos de cipselas que possuem diferenças morfofisiológicas, sendo o tipo periférico de menor tamanho e com germinação lenta se comparado com o central. Nosso objetivo foi verificar como o mecanismo de germinação varia entre os tipos. Focamos em dois mecanismos: (1) restrição causada pelo pericarpo (física e química) e (2) estímulo hormonal (Ácido abscísico [ABA] e Giberelina [GA]). Os tipos de cipselas são fisicamente limitados pelo pericarpo, pois quando ambos os tipos de sementes são excisados há um aumento na germinação, contudo as diferenças no processo se mantém. O pericarpo do tipo periférico ainda possui inibidores que efetivamente retardam a germinação das cipselas centrais intactas. Para testar os efeitos hormonais, nós focamos no controle pelo ABA:GA. Ambas cipselas responderam ao gradiente de concentração de ABA exógeno, contudo não houve variação na sensibilidade entre os tipos. Ainda, ambos tipos de cipselas foram indiferentes à Fluoridona (inibidor de ABA), que indica que a dormência não é mantida pela nova síntese de ABA. Tipos de cipselas apresentam diferentes sensibilidades ao gradiente exógeno de GA3, com o tipo central sendo mais sensível ao tratamento que o periférico. Mas quando a síntese endógena de GA foi bloqueada pelo Paclobutrazol, ambos os tipos responderam de forma similar às concentrações de GA 3. Isso indica que a síntese de GA endógena pode estar relacionada com a diferença observada na germinação dos dois tipos de cipselas. Para concluir, os tipos de sementes diferem no potencial para superar a resistência do pericarpo, sendo o inibidor no pericarpo da cipsela periférica o redutor do potencial de crescimento, enquanto a GA aumenta esse potencial.(AU)

Abscisic acid and ethephon treatments applied to ‘Verdejo’ white grapes affect the quality of wine in different ways

Exogenous ethephon and abscisic acid (ABA) treatments are used worldwide to improve the coloring of red table grapes, but there is little information about their impact on the quality of white grapes and wines. The aim of this work was to evaluate the effects of exogenous ethephon and ABA applications at veraison on the composition of ‘Verdejo’ white grapes, and on the quality of their wines. To attain this objective, a field trial was carried out in a ‘Verdejo’/110 Richter vineyard located in north-central Spain. Two levels of ethephon (0 and 1500 mg L−1) and ABA (0 and 800 mg L−1) were sprayed on clusters at veraison, in a factorial design for three consecutive seasons. Ethephon and ABA had additive effects, decreasing titratable acidity and increasing pH of the must, which could be exploited by accelerating the grape ripening process in cold-climate zones. Nevertheless, each growth regulator affected the composition and sensory analysis of the wines differently. Ethephon treatments produced wines with lower concentration of acids and better flavor quality than those made from untreated plants, while wines with ABA applications tended to have a higher ethanol concentration and poorer aroma quality than controls. The wines submitted to treatments with ethephon obtained the best overall evaluation in the sensory analysis throughout the trial.

Abscisic acid and ethephon treatments applied to ‘Verdejo white grapes affect the quality of wine in different ways

Exogenous ethephon and abscisic acid (ABA) treatments are used worldwide to improve the coloring of red table grapes, but there is little information about their impact on the quality of white grapes and wines. The aim of this work was to evaluate the effects of exogenous ethephon and ABA applications at veraison on the composition of ‘Verdejo white grapes, and on the quality of their wines. To attain this objective, a field trial was carried out in a ‘Verdejo/110 Richter vineyard located in north-central Spain. Two levels of ethephon (0 and 1500 mg L−1) and ABA (0 and 800 mg L−1) were sprayed on clusters at veraison, in a factorial design for three consecutive seasons. Ethephon and ABA had additive effects, decreasing titratable acidity and increasing pH of the must, which could be exploited by accelerating the grape ripening process in cold-climate zones. Nevertheless, each growth regulator affected the composition and sensory analysis of the wines differently. Ethephon treatments produced wines with lower concentration of acids and better flavor quality than those made from untreated plants, while wines with ABA applications tended to have a higher ethanol concentration and poorer aroma quality than controls. The wines submitted to treatments with ethephon obtained the best overall evaluation in the sensory analysis throughout the trial.(AU)

Germination constraints of dicarpic cypselae of Bidens pilosa L.

Abstract Bidens pilosa L. is a heterocarpic weed species with two cypselae types that present morpho-physiological differences, being the peripheral type smaller and slower to germinate than the central one. We aimed to verify how the germination mechanism varied between types. We focused on two mechanisms: (1) pericarp constraints (physical and chemical) and (2) hormonal stimulation (Abcisic acid [ABA] and Gibberellin [GA]). Both cypselae types are physically constrained by the pericarp, for when it is excised both seed types increase their germination, but behavioral differences still remain. The pericarp of the peripheral type also has chemical inhibitors that effectively inhibited germination of the intact central cypsela. To test the hormonal effects, we focused on the ABA:GA control. Both cypselae responded to an exogenous ABA concentration gradient, however there is no variation between types on the sensitivity to it. Also, both cypselae types were indifferent to Fluridone (ABA inhibitor), which indicates that the dormancy is not maintained by de novo ABA synthesis. Cypselae types had different sensitivity to an exogenous GA3 gradient, the central type being more sensitive to the treatment than the peripheral one. But when the endogenous GA synthesis was blocked by Paclobutrazol, both types responded equally to same GA3 concentrations. This indicates that endogenous GA synthesis may be related to differences observed on germination of cypselae types. To conclude, seed types differ on their growth potential to overcome the pericarp resistance: while the inhibitor in the peripheral pericarp reduces growth potential, GA increases it.

Resumo Bidens pilosa L. é uma espécie de planta daninha heterocarpica com dois tipos de cipselas que possuem diferenças morfofisiológicas, sendo o tipo periférico de menor tamanho e com germinação lenta se comparado com o central. Nosso objetivo foi verificar como o mecanismo de germinação varia entre os tipos. Focamos em dois mecanismos: (1) restrição causada pelo pericarpo (física e química) e (2) estímulo hormonal (Ácido abscísico [ABA] e Giberelina [GA]). Os tipos de cipselas são fisicamente limitados pelo pericarpo, pois quando ambos os tipos de sementes são excisados há um aumento na germinação, contudo as diferenças no processo se mantém. O pericarpo do tipo periférico ainda possui inibidores que efetivamente retardam a germinação das cipselas centrais intactas. Para testar os efeitos hormonais, nós focamos no controle pelo ABA:GA. Ambas cipselas responderam ao gradiente de concentração de ABA exógeno, contudo não houve variação na sensibilidade entre os tipos. Ainda, ambos tipos de cipselas foram indiferentes à Fluoridona (inibidor de ABA), que indica que a dormência não é mantida pela nova síntese de ABA. Tipos de cipselas apresentam diferentes sensibilidades ao gradiente exógeno de GA3, com o tipo central sendo mais sensível ao tratamento que o periférico. Mas quando a síntese endógena de GA foi bloqueada pelo Paclobutrazol, ambos os tipos responderam de forma similar às concentrações de GA 3. Isso indica que a síntese de GA endógena pode estar relacionada com a diferença observada na germinação dos dois tipos de cipselas. Para concluir, os tipos de sementes diferem no potencial para superar a resistência do pericarpo, sendo o inibidor no pericarpo da cipsela periférica o redutor do potencial de crescimento, enquanto a GA aumenta esse potencial.

Arabidopsis CK2 family gene CKB3 involved in abscisic acid signaling

Abstract CKB3 is a regulatory (beta) subunit of CK2. In this study Arabidopsis thaliana homozygous T-DNA mutant ckb3 was studied to understand the role of CKB3 in abscisic acid (ABA) signaling. The results shown: CKB3 was expressed in all organs and the highest expression in the seeds, followed by the root. During seed germination and root growth the ckb3 mutant showed reduced sensitivity to ABA. The ckb3 mutant had more stomatal opening and increased proline accumulation and leaf water loss. The expression levels of number of genes in the ABA regulatory network had changed. This study demonstrates that CKB3 is an ABA signaling-related gene and may play a positive role in ABA signaling.

Resumo CKB3 é uma subunidade reguladora (beta) de CK2. Neste estudo, o mutante homozigoto ckb3 de Arabidopsis thaliana foi estudado para entender o papel da CKB3 na sinalização de ácido abscísico (ABA). Os resultados apresentados: CKB3 foi expresso em todos os órgãos e a maior expressão nas sementes, seguida pela raiz. Durante a germinação das sementes e o crescimento radicular, o mutante ckb3 mostrou sensibilidade reduzida ao ABA. O mutante ckb3 teve mais abertura estomática e aumento do acúmulo de prolina e perda de água nas folhas. Os níveis de expressão do número de genes na rede reguladora da ABA haviam mudado. Este estudo demonstra que CKB3 é um gene relacionado à sinalização ABA e pode desempenhar um papel positivo na sinalização ABA.

Germination constraints of dicarpic cypselae of Bidens pilosa L

Abstract Bidens pilosa L. is a heterocarpic weed species with two cypselae types that present morpho-physiological differences, being the peripheral type smaller and slower to germinate than the central one. We aimed to verify how the germination mechanism varied between types. We focused on two mechanisms: (1) pericarp constraints (physical and chemical) and (2) hormonal stimulation (Abcisic acid [ABA] and Gibberellin [GA]). Both cypselae types are physically constrained by the pericarp, for when it is excised both seed types increase their germination, but behavioral differences still remain. The pericarp of the peripheral type also has chemical inhibitors that effectively inhibited germination of the intact central cypsela. To test the hormonal effects, we focused on the ABA:GA control. Both cypselae responded to an exogenous ABA concentration gradient, however there is no variation between types on the sensitivity to it. Also, both cypselae types were indifferent to Fluridone (ABA inhibitor), which indicates that the dormancy is not maintained by de novo ABA synthesis. Cypselae types had different sensitivity to an exogenous GA3 gradient, the central type being more sensitive to the treatment than the peripheral one. But when the endogenous GA synthesis was blocked by Paclobutrazol, both types responded equally to same GA3 concentrations. This indicates that endogenous GA synthesis may be related to differences observed on germination of cypselae types. To conclude, seed types differ on their growth potential to overcome the pericarp resistance: while the inhibitor in the peripheral pericarp reduces growth potential, GA increases it.

Resumo Bidens pilosa L. é uma espécie de planta daninha heterocarpica com dois tipos de cipselas que possuem diferenças morfofisiológicas, sendo o tipo periférico de menor tamanho e com germinação lenta se comparado com o central. Nosso objetivo foi verificar como o mecanismo de germinação varia entre os tipos. Focamos em dois mecanismos: (1) restrição causada pelo pericarpo (física e química) e (2) estímulo hormonal (Ácido abscísico [ABA] e Giberelina [GA]). Os tipos de cipselas são fisicamente limitados pelo pericarpo, pois quando ambos os tipos de sementes são excisados há um aumento na germinação, contudo as diferenças no processo se mantém. O pericarpo do tipo periférico ainda possui inibidores que efetivamente retardam a germinação das cipselas centrais intactas. Para testar os efeitos hormonais, nós focamos no controle pelo ABA:GA. Ambas cipselas responderam ao gradiente de concentração de ABA exógeno, contudo não houve variação na sensibilidade entre os tipos. Ainda, ambos tipos de cipselas foram indiferentes à Fluoridona (inibidor de ABA), que indica que a dormência não é mantida pela nova síntese de ABA. Tipos de cipselas apresentam diferentes sensibilidades ao gradiente exógeno de GA3, com o tipo central sendo mais sensível ao tratamento que o periférico. Mas quando a síntese endógena de GA foi bloqueada pelo Paclobutrazol, ambos os tipos responderam de forma similar às concentrações de GA 3. Isso indica que a síntese de GA endógena pode estar relacionada com a diferença observada na germinação dos dois tipos de cipselas. Para concluir, os tipos de sementes diferem no potencial para superar a resistência do pericarpo, sendo o inibidor no pericarpo da cipsela periférica o redutor do potencial de crescimento, enquanto a GA aumenta esse potencial.

Application time and concentrations of abscisic acid on the color development of Isabel grapes / Épocas de aplicação e concentrações de ácido abscísico no incremento da cor da uva Isabel

The grape ‘Isabel main cultivar used for juice production in Brazil has a deficiency of coloring and an alternative is the application of abscisic acid (S-ABA), since the accumulation of anthocyanins, pigment that interferes in the color of berries, appears to be regulated by this growth regulator. The aim of this research was to evaluate the effect of different concentrations of S-ABA applied at different times in the clusters of ‘Isabel grapes to improve their color attributes. The vines were conducted in a vertical support structure, spaced 2 x 1 m in cordon. A randomized block design was used as a statistical model, with 4 replications and 5 treatments, as follows: control; S-ABA 200 mg L-1 applied seven days after veraison (DAV); S-ABA 400 mg L-1 7 DAV; S-ABA 200 mg L-1 7 DAV +S -ABA 200 mg L-1 10 days before harvest (DBH); S-ABA 400 mg L-1 7 DAV + 400 mg L-1 10 DBH. At harvest the following variables were evaluated: mass and diameter of the berries, mass and length of the clusters; soluble solids (SS), titratable acidity (TA) and maturation index (SS/TA). It was also evaluated the concentration of anthocyanins and total polyphenol index in wine and juice, prepared by the extraction method of the pan and color of the berries by colorimetry. The application of S-ABA did not influence the physical characteristics of the grapes, however, favored the increase of SS and SS/TA of the berries, except for the concentration of 200 mg L-1 applied seven days after veraison. The S-ABA has an effect on improving the content of anthocyanins of the berries and the juice of the ‘Isabel grape, mainly in the 400 mg L-1 applied 7 DAV + 10 DBH, besides enabling the improvement in the color attribute of berries.(AU)

pigment that interferes in the color of berries, appears to be regulated by this growth regulator. The aim of this research was to evaluate the effect of different concentrations of S-ABA applied at different times in the clusters of ‘Isabel grapes to improve their color attributes. The vines were conducted in a vertical support structure, spaced 2 x 1 m in cordon. A randomized block design was used as a statistical model, with 4 replications and 5 treatments, as follows: control; S-ABA 200 mg L-1 applied seven days after veraison (DAV); S-ABA 400 mg L-1 7 DAV; S-ABA 200 mg L-1 7 DAV +S -ABA 200 mg L-1 10 days before harvest (DBH); S-ABA 400 mg L-1 7 DAV + 400 mg L-1 10 DBH. At harvest the following variables were evaluated: mass and diameter of the berries, mass and length of the clusters; soluble solids (SS), titratable acidity (TA) and maturation index (SS/TA). It was also evaluated the concentration of anthocyanins and total polyphenol index in wine and juice, prepared by the extraction method of the pan and color of the berries by colorimetry. The application of S-ABA did not influence the physical characteristics of the grapes, however, favored the increase of SS and SS/TA of the berries, except for the concentration of 200 mg L-1 applied seven days after veraison. The S-ABA has an effect on improving the content of anthocyanins of the berries and the juice of the ‘Isabel grape, mainly in the 400 mg L-1 applied 7 DAV + 10 DBH, besides enabling the improvement in the color attribute of berries.(AU)

Morfogênese de plantas de alho in vitro: papel dos reguladores de crescimento na indução e desenvolvimento de bulbos / In vitro morphogenesis of garlic plants: the role of growth regulators in bulb induction and development

Protocolos eficientes de crescimento de ápices caulinares de alho (Allium sativum L.) e posterior bulbificação in vitro são importantes para limpeza clonal e manutenção da fidelidade genética. O trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de tipos e concentrações de reguladores de crescimento sobre a morfogênese de plantas de alho in vitro. Ápices caulinares com até dois primórdios foram excisados de bulbilhos de alho da cv. 'Jonas' e submetidos ao cultivo in vitro em meio de cultura suplementado de ácido indolacético (0; 1,07; 2,69 e 5,37µM), ácido indolbutírico (0; 0,49; 0,98 e 2,46µM), ácido naftalenoacético (0; 1,07; 2,69 e 5,37µM), ácido jasmônico (0; 1,0; 5,0 e 10,0µM) e ácido abscísico (0; 0,38; 1,89; e 3,78µM). A concentração de 1,07µM de ácido naftalenoacético aplicado ao meio de cultura promoveu incrementos na maioria das variáveis analisadas. O ácido jasmônico induziu a formação de bulbos de alho in vitro, embora tenha apresentado performance inferior ao verificado com o uso de ANA. Por outro lado, a adição de ácido abscísico no meio de cultura inibiu o crescimento de plantas, porém, não impediu a formação de bulbos, sobretudo em concentrações reduzidas. De um modo geral, as variáveis número de bulbos e porcentagem de bulbificação diminuiram com o uso de concentrações elevadas dos reguladores de crescimento testados. Entre os reguladores de crescimento de plantas, o ANA apresenta maior efeito na morfogênese in vitro de plantas de alho, entretanto, o ácido jasmônico e o ABA também apresentam potencial para induzir a formação de bulbos de alho in vitro como o ANA.(AU)

Efficient protocols for garlic (Allium sativum L.) shoot tips growth and later in vitro bulbing are significant for pathogen removal and maintenance of genetic fidelity. The objective of this study was to assess the effects of different types and concentrations of growth regulators on in vitro morphogenesis of garlic plants. Shoot meristems with up to two primordial were excised from garlic bulbils (cv. 'Jonas') and cultivated in vitro in culture media supplemented with indoleacetic acid (0; 1,07; 2,69 e 5,37µM), indolbutyric acid (0; 0,49; 0,98 e 2,46µM), naphthaleneacetic acid (0; 1,07; 2,69 e 5,37µM), and abscisic acid (0; 0,38; 1,89; e 3,78µM). The concentration of 1,07µM indoleacetic acid applied to the culture medium promoted increases in most variables analyzed. Jasmonic acid induced formation of garlic bulbs in vitro, although it showed lower performance than that verified with the use of NAA. On the other hand, addition of abscisic acid in culture media inhibited plant growth. However, it did not impede the formation of bulbs, especially when in reduced concentrations. Generally speaking, variables such as number of bulbs and rate of bulbing decreased with the use of high concentrations of the assessed growth regulators. Among plant growth regulators, NAA showed a stronger effect on in vitro morphogenesis of garlic plants. Nonetheless, jasmonic acid and ABA also showed potential to induce formation of garlic bulbs in vitro such as NAA.(AU)

Conservação in vitro de mangabeira da região nordeste do Brasil

The mangaba tree (Hancornia speciosa Gomes) is a species whose natural occurrence has suffered great human pressure, which is causing genetic erosion in many populations, especially in the Northeast Brazil. Due to the existence of few collections of mangaba tree preserved ex situ, it's important to develop a complementary and alternative method to germplasm conservation of this species. The use of techniques of plant tissue culture for conservation of plant genetic resources presents several advantages over germplasm conservation in the field, especially when focusing cost reduction for the maintenance of collections, sanitary risk and weather problems. The present research aimed to evaluate the effectiveness of regulators osmotic mannitol and the growth inhibitor abscisic acid on the in vitro conservation of mangaba microcutting under slow growth. The cultures were maintained in MS medium with 3% sucrose and 0.6% of agar. The experiments were conducted in a randomized blocks design in a growth room with temperature ranging from 26±2°C, average relative humidity around 70% and photoperiod of 12 hours of cold white light (52µmol m-2 s-1 irradiance). It was evaluated five concentrations of mannitol (0, 10, 15 and 20g L-1). Mannitol in the presence of the length of shoots showed values below the control, but after 90 days of in vitro culture was observed deleterious effect of mannitol in microcutting. It was tested five concentrations of abscisic acid (0; 0.5; 1; 2 and 4mg L-1) in interaction with two types of sealing bottles (plastic cover and threaded aluminum foil ) and two types of explants (apical and basal microcutting). Abscisic acid (0.5mg L-1) showed better results for in vitro conservation of seedling of mangaba microcutting grown in flasks sealed with aluminum foil. There was no significant effect of explant type.

A mangabeira (Hancornia speciosa Gomes) é uma espécie cujas regiões de ocorrência natural vêm sofrendo grande pressão antrópica, a qual está provocando erosão genética em muitas populações nativas, principalmente da região Nordeste. Em virtude da existência de poucas coleções de mangabeira conservadas ex situ, evidencia-se a importância do desenvolvimento de um método alternativo e complementar para a conservação de germoplasma dessa espécie. A utilização de técnicas de cultura de tecidos de plantas para a conservação de recursos genéticos apresenta diversas vantagens sobre a conservação de germoplasma no campo, destacando-se a economia de recursos financeiros para a manutenção das coleções, redução de riscos fitossanitários e intempéries climáticas. Por esse motivo, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de regulador osmótico (manitol) e inibidor de crescimento (ácido abscísico) na conservação in vitro de microestacas de mangabeira por crescimento lento. As culturas foram mantidas em meio MS com 3% de sacarose e 0,6% de agar. Os experimentos foram conduzidos em delineamento inteiramente casualizado, em sala de crescimento com temperatura variando de 26±2°C, umidade relativa do ar média em torno de 70% e fotoperíodo de 12 horas de luz branca fria (52µmol m-2 s-1 de irradiância). Foram avaliadas cinco concentrações de manitol (0, 10, 15 e 20g L-1). Na presença de manitol, o comprimento da parte aérea apresentou valores numéricos inferiores à testemunha, mas, aos 90 dias de cultivo in vitro, foi observado efeito deletério do manitol nas microestacas. Em relação ao ácido abscísico, foram testadas cinco concentrações (0; 0,5; 1; 2 e 4mg L-1) em interação com dois tipos de vedação de frascos (tampa plástica rosqueada e papel alumínio) e dois tipos de explantes (microestacas apicais e basais). O ácido abscísico (0,5mg L 1) apresentou melhores resultados para a conservação in vitro de microestacas de plântulas de mangabeira cultivadas em frascos vedados com papel alumínio. Não houve efeito significativo do tipo de explante.