Isoflavone and protein content in soybeans grains submitted to flooding at different stages of development

The stress imposed on plants by soil flooding constitutes a major barrier to growth and productivity. The identification of soybean varieties that produce higher levels of isoflavones, is necessary as soybeans have been used as human food to reduce risks of chronic diseases. Thus, this study was conducted with the objective of quantifying proteins and isoflavones in soybean cultivars subjected to flooding at various stages of development. The cultivars 'BRS267', 'BRS257' and 'BRS213' were subjected to 15 days of flooding, starting at the stages V6 and V8 and 11 days under stress starting at the stage R4. The proteins in the grain were extracted and quantified and analyzed by SDS-PAGE electrophoresis. Isoflavones were extracted, separated and quantified on HPLC. The electrophoretic analysis of the three cultivars under study revealed the same pattern of banding relative to the total protein regardless of the treatment. However, it was noted that flooding led to an increase in the total contents of isoflavones in the BRS 267 plants flooded in stage R4, remaining constant in other cultivars.

O estresse imposto às plantas pelo alagamento do solo constitui uma barreira para o crescimento e produtividade destas. A identificação de cultivares de soja que possam produzir maior teor de isoflavonas torna-se necessária à medida que a soja vem sendo utilizada na alimentação humana e para redução dos riscos de doenças crônicas. Dessa forma, o presente estudo foi realizado com o objetivo de quantificar isoflavonas e proteínas em cultivares de soja submetidas ao alagamento em diferentes estádios de desenvolvimento. As cultivares 'BRS 267', 'BRS 257' e 'BRS 213' foram submetidas a 15 dias de alagamento, nos estádios V6 e V8 e 11 dias sob estresse, no estádio R4. As proteínas no grão foram extraídas e quantificadas e analisadas as eletroforeses em SDS-PAGE. Os isoflavonóides foram extraídos, separados e quantificados por HPLC. A análise por eletroforese das três cultivares revelou o mesmo padrão de bandas relativas às proteínas totais, independente do tratamento utilizado. O alagamento promoveu aumento no teor total de isoflavonas nas plantas alagadas no estádio R4 da cultivar 'BRS 267', permanecendo constante nas demais cultivares.

Stomatal behavior and components of the antioxidative system in coffee plants under water stress

Coffee (Coffea arabica) plants show a positive relationship between stomatal closure and formation and accumulation of H2O2. However, for coffee plants under water restriction such relationship has never been studied. The objective of the present study was evaluate the stomatal movement and the antioxidant capacity of coffee seedlings under different water regimes. Eight months old coffee seedlings of cv. Catuaí IAC 99 were submitted to field capacity, gradual and total suspension of irrigation during a period of 21 days. Evaluations of leaf water potential (w) were performed in the beginning of the morning, and stomatal resistance, transpiration rate and vapor pressure deficit were determined at 10 am and 5 pm. All biochemical and enzymatic determinations were performed in leaves collected at 5 pm. Evaluations and samplings were performed at three days intervals. There was no variation in w during the evaluated period for plants in field capacity. However, an expressive decrease of w following day 12, reaching values near -2.5 MPa at the end of the experiment was observed for plants submitted to gradual suspension of irrigation. For plants submitted to total suspension of irrigation, w decreases after the sixth day, reaching -2.5 MPa at day 15. The decay of w in plants submitted to gradual and total suspension of irrigation reflected in increased stomatal resistance and in a decreased transpiration rate leading to an increase in hydrogen peroxide formation and, on final stages, increase in lipid peroxidation. As a conclusion, an increase in the activity of antioxidant enzymes as well as in the levels of ascorbate and dehydroascorbate was observed, which act in the detoxification of free radicals formed as result of the water stress.

Para o cafeeiro (Coffea arabica) existe uma comprovada relação positiva entre fechamento estomático e formação e acúmulo de H2O2. Entretanto, tal relação para a cultura sob restrição hídrica ainda não foi estudada. Avaliou-se o movimento estomático e a capacidade antioxidante em mudas de cafeeiro sob diferentes regimes hídricos. Mudas de cafeeiro cv. Catuaí IAC 99, com oito meses de idade, foram submetidas à capacidade de campo, suspensão gradativa e suspensão total da irrigação por um período de 21 dias. Foram realizadas avaliações do potencial hídrico (w) foliar na antemanhã e resistência estomática, taxa transpiratória e déficit de pressão de vapor foram avaliados as 10h00 e 17h00. As determinações bioquímicas e enzimáticas foram realizadas em folhas coletadas às 17h00. Todas as avaliações e coletas foram realizadas em intervalos de três dias. Nas plantas em capacidade de campo não houve variação no w durante o período de avaliação. Para a suspensão gradativa da irrigação, houve queda expressiva a partir dos 12 dias, chegando próximo a -2,5 Mpa, ao final do experimento. Já nas plantas em suspensão total da irrigação observou-se queda no w a partir do sexto dia, chegando a -2,5 MPa aos 15 dias. A queda no w para as plantas em suspensão gradual e total da irrigação refletiu em aumentos na resistência estomática e diminuição da taxa transpiratória, ocasionando aumento na formação de peróxido de hidrogênio e nos períodos finais, aumentos na peroxidação de lipídios. Em conseqüência obervaram-se aumentos na atividade das enzimas antioxidantes, bem como nos teores de ascorbato e dehidroascorbato, atuando na detoxificação dos radicais livres formados em função do estresse.

Isoflavone and protein content in soybeans grains submitted to flooding at different stages of development

The stress imposed on plants by soil flooding constitutes a major barrier to growth and productivity. The identification of soybean varieties that produce higher levels of isoflavones, is necessary as soybeans have been used as human food to reduce risks of chronic diseases. Thus, this study was conducted with the objective of quantifying proteins and isoflavones in soybean cultivars subjected to flooding at various stages of development. The cultivars 'BRS267', 'BRS257' and 'BRS213' were subjected to 15 days of flooding, starting at the stages V6 and V8 and 11 days under stress starting at the stage R4. The proteins in the grain were extracted and quantified and analyzed by SDS-PAGE electrophoresis. Isoflavones were extracted, separated and quantified on HPLC. The electrophoretic analysis of the three cultivars under study revealed the same pattern of banding relative to the total protein regardless of the treatment. However, it was noted that flooding led to an increase in the total contents of isoflavones in the BRS 267 plants flooded in stage R4, remaining constant in other cultivars.

O estresse imposto às plantas pelo alagamento do solo constitui uma barreira para o crescimento e produtividade destas. A identificação de cultivares de soja que possam produzir maior teor de isoflavonas torna-se necessária à medida que a soja vem sendo utilizada na alimentação humana e para redução dos riscos de doenças crônicas. Dessa forma, o presente estudo foi realizado com o objetivo de quantificar isoflavonas e proteínas em cultivares de soja submetidas ao alagamento em diferentes estádios de desenvolvimento. As cultivares 'BRS 267', 'BRS 257' e 'BRS 213' foram submetidas a 15 dias de alagamento, nos estádios V6 e V8 e 11 dias sob estresse, no estádio R4. As proteínas no grão foram extraídas e quantificadas e analisadas as eletroforeses em SDS-PAGE. Os isoflavonóides foram extraídos, separados e quantificados por HPLC. A análise por eletroforese das três cultivares revelou o mesmo padrão de bandas relativas às proteínas totais, independente do tratamento utilizado. O alagamento promoveu aumento no teor total de isoflavonas nas plantas alagadas no estádio R4 da cultivar 'BRS 267', permanecendo constante nas demais cultivares.

Stomatal behavior and components of the antioxidative system in coffee plants under water stress

Coffee (Coffea arabica) plants show a positive relationship between stomatal closure and formation and accumulation of H2O2. However, for coffee plants under water restriction such relationship has never been studied. The objective of the present study was evaluate the stomatal movement and the antioxidant capacity of coffee seedlings under different water regimes. Eight months old coffee seedlings of cv. Catuaí IAC 99 were submitted to field capacity, gradual and total suspension of irrigation during a period of 21 days. Evaluations of leaf water potential (w) were performed in the beginning of the morning, and stomatal resistance, transpiration rate and vapor pressure deficit were determined at 10 am and 5 pm. All biochemical and enzymatic determinations were performed in leaves collected at 5 pm. Evaluations and samplings were performed at three days intervals. There was no variation in w during the evaluated period for plants in field capacity. However, an expressive decrease of w following day 12, reaching values near -2.5 MPa at the end of the experiment was observed for plants submitted to gradual suspension of irrigation. For plants submitted to total suspension of irrigation, w decreases after the sixth day, reaching -2.5 MPa at day 15. The decay of w in plants submitted to gradual and total suspension of irrigation reflected in increased stomatal resistance and in a decreased transpiration rate leading to an increase in hydrogen peroxide formation and, on final stages, increase in lipid peroxidation. As a conclusion, an increase in the activity of antioxidant enzymes as well as in the levels of ascorbate and dehydroascorbate was observed, which act in the detoxification of free radicals formed as result of the water stress.

Para o cafeeiro (Coffea arabica) existe uma comprovada relação positiva entre fechamento estomático e formação e acúmulo de H2O2. Entretanto, tal relação para a cultura sob restrição hídrica ainda não foi estudada. Avaliou-se o movimento estomático e a capacidade antioxidante em mudas de cafeeiro sob diferentes regimes hídricos. Mudas de cafeeiro cv. Catuaí IAC 99, com oito meses de idade, foram submetidas à capacidade de campo, suspensão gradativa e suspensão total da irrigação por um período de 21 dias. Foram realizadas avaliações do potencial hídrico (w) foliar na antemanhã e resistência estomática, taxa transpiratória e déficit de pressão de vapor foram avaliados as 10h00 e 17h00. As determinações bioquímicas e enzimáticas foram realizadas em folhas coletadas às 17h00. Todas as avaliações e coletas foram realizadas em intervalos de três dias. Nas plantas em capacidade de campo não houve variação no w durante o período de avaliação. Para a suspensão gradativa da irrigação, houve queda expressiva a partir dos 12 dias, chegando próximo a -2,5 Mpa, ao final do experimento. Já nas plantas em suspensão total da irrigação observou-se queda no w a partir do sexto dia, chegando a -2,5 MPa aos 15 dias. A queda no w para as plantas em suspensão gradual e total da irrigação refletiu em aumentos na resistência estomática e diminuição da taxa transpiratória, ocasionando aumento na formação de peróxido de hidrogênio e nos períodos finais, aumentos na peroxidação de lipídios. Em conseqüência obervaram-se aumentos na atividade das enzimas antioxidantes, bem como nos teores de ascorbato e dehidroascorbato, atuando na detoxificação dos radicais livres formados em função do estresse.

Características fisiológicas e anatômicas de plantas de sibipiruna submetidas à hipoxia

Plants in their natural environment are subject to adverse conditions, and the stress periods can be short or long. Some species develop mechanisms that make them bear the adverse conditions, allowing their survival. The aim of this study was to evaluate the anatomic and physiological responses in the initial development of Sibipiruna plants submitted to hypoxia. Plants with three to four leaves fully expanded were subjected to three treatments: plants without flooding, flooded on roots and totally flooded. Evaluations were carried out in the starch, total soluble sugars and reducing sugars levels in the leaves and roots collected every five days, for 30 days. Anatomical characteristics were evaluated 15 days after the beginning of each treatment. The largest reduction in starch level in leaves and in roots was observed in plants completely flooded. For total soluble sugars and reducing sugars were observed behavior similar to that achieved in starch However, the plants which had flooded roots, in some periods of assessment, had levels, mainly in the roots, higher than the plants without flooding. These plants also showed higher stomatal density than the other treatments. For the thickness of the cortex and the cylinder vascular roots, a reduction was observed for the flooded treatment, which completely flooded plants had a higher apoplastic barrier imposed by thickening in phi, which is characterized by the formation of septa in cells near the endodermis.

Plantas em seu ambiente natural estão sujeitas a condições adversas, passando por períodos de estresse breves ou duradouros. Algumas espécies desenvolvem mecanismos que as fazem suportar as condições adversas, permitindo sua sobrevivência. O objetivo deste estudo foi avaliar as respostas fisiológicas e anatômicas no desenvolvimento inicial de plantas de sibipiruna submetidas à hipoxia. Plantas com três a quatro folhas completamente expandidas foram submetidas a três tratamentos: plantas sem alagamento, alagadas nas raízes e totalmente alagadas. Foram realizadas avaliações dos teores de amido, açúcares solúveis totais e redutores em folhas e raízes coletadas a cada cinco dias, durante 30 dias. Características anatômicas foram avaliadas 15 dias após o início de cada tratamento. A maior redução nos teores de amido nas folhas e raízes foi observada nas plantas totalmente alagadas. Para açúcares solúveis totais e redutores, foi observado comportamento semelhante ao obtido em amido; porém, as plantas alagadas nas raízes apresentaram, em alguns períodos de avaliação, teores, principalmente nas raízes, superiores aos observados nas plantas sem alagamento. Essas plantas também apresentaram maior densidade estomática em relação aos demais tratamentos. Para a espessura do córtex e do cilindro vascular das raízes, foi observada uma redução para os tratamentos alagados, cujas plantas totalmente alagadas apresentaram uma maior barreira apoplástica imposta pelo espessamento em fi caracterizada pela formação de septos nas células próximas à endoderme.

Características fisiológicas e anatômicas de plantas de sibipiruna submetidas à hipoxia

Plants in their natural environment are subject to adverse conditions, and the stress periods can be short or long. Some species develop mechanisms that make them bear the adverse conditions, allowing their survival. The aim of this study was to evaluate the anatomic and physiological responses in the initial development of Sibipiruna plants submitted to hypoxia. Plants with three to four leaves fully expanded were subjected to three treatments: plants without flooding, flooded on roots and totally flooded. Evaluations were carried out in the starch, total soluble sugars and reducing sugars levels in the leaves and roots collected every five days, for 30 days. Anatomical characteristics were evaluated 15 days after the beginning of each treatment. The largest reduction in starch level in leaves and in roots was observed in plants completely flooded. For total soluble sugars and reducing sugars were observed behavior similar to that achieved in starch However, the plants which had flooded roots, in some periods of assessment, had levels, mainly in the roots, higher than the plants without flooding. These plants also showed higher stomatal density than the other treatments. For the thickness of the cortex and the cylinder vascular roots, a reduction was observed for the flooded treatment, which completely flooded plants had a higher apoplastic barrier imposed by thickening in phi, which is characterized by the formation of septa in cells near the endodermis.

Plantas em seu ambiente natural estão sujeitas a condições adversas, passando por períodos de estresse breves ou duradouros. Algumas espécies desenvolvem mecanismos que as fazem suportar as condições adversas, permitindo sua sobrevivência. O objetivo deste estudo foi avaliar as respostas fisiológicas e anatômicas no desenvolvimento inicial de plantas de sibipiruna submetidas à hipoxia. Plantas com três a quatro folhas completamente expandidas foram submetidas a três tratamentos: plantas sem alagamento, alagadas nas raízes e totalmente alagadas. Foram realizadas avaliações dos teores de amido, açúcares solúveis totais e redutores em folhas e raízes coletadas a cada cinco dias, durante 30 dias. Características anatômicas foram avaliadas 15 dias após o início de cada tratamento. A maior redução nos teores de amido nas folhas e raízes foi observada nas plantas totalmente alagadas. Para açúcares solúveis totais e redutores, foi observado comportamento semelhante ao obtido em amido; porém, as plantas alagadas nas raízes apresentaram, em alguns períodos de avaliação, teores, principalmente nas raízes, superiores aos observados nas plantas sem alagamento. Essas plantas também apresentaram maior densidade estomática em relação aos demais tratamentos. Para a espessura do córtex e do cilindro vascular das raízes, foi observada uma redução para os tratamentos alagados, cujas plantas totalmente alagadas apresentaram uma maior barreira apoplástica imposta pelo espessamento em fi caracterizada pela formação de septos nas células próximas à endoderme.

Características fisiológicas e anatômicas de plantas de sibipiruna submetidas à hipoxia

Plants in their natural environment are subject to adverse conditions, and the stress periods can be short or long. Some species develop mechanisms that make them bear the adverse conditions, allowing their survival. The aim of this study was to evaluate the anatomic and physiological responses in the initial development of Sibipiruna plants submitted to hypoxia. Plants with three to four leaves fully expanded were subjected to three treatments: plants without flooding, flooded on roots and totally flooded. Evaluations were carried out in the starch, total soluble sugars and reducing sugars levels in the leaves and roots collected every five days, for 30 days. Anatomical characteristics were evaluated 15 days after the beginning of each treatment. The largest reduction in starch level in leaves and in roots was observed in plants completely flooded. For total soluble sugars and reducing sugars were observed behavior similar to that achieved in starch However, the plants which had flooded roots, in some periods of assessment, had levels, mainly in the roots, higher than the plants without flooding. These plants also showed higher stomatal density than the other treatments. For the thickness of the cortex and the cylinder vascular roots, a reduction was observed for the flooded treatment, which completely flooded plants had a higher apoplastic barrier imposed by thickening in phi, which is characterized by the formation of septa in cells near the endodermis.

Plantas em seu ambiente natural estão sujeitas a condições adversas, passando por períodos de estresse breves ou duradouros. Algumas espécies desenvolvem mecanismos que as fazem suportar as condições adversas, permitindo sua sobrevivência. O objetivo deste estudo foi avaliar as respostas fisiológicas e anatômicas no desenvolvimento inicial de plantas de sibipiruna submetidas à hipoxia. Plantas com três a quatro folhas completamente expandidas foram submetidas a três tratamentos: plantas sem alagamento, alagadas nas raízes e totalmente alagadas. Foram realizadas avaliações dos teores de amido, açúcares solúveis totais e redutores em folhas e raízes coletadas a cada cinco dias, durante 30 dias. Características anatômicas foram avaliadas 15 dias após o início de cada tratamento. A maior redução nos teores de amido nas folhas e raízes foi observada nas plantas totalmente alagadas. Para açúcares solúveis totais e redutores, foi observado comportamento semelhante ao obtido em amido; porém, as plantas alagadas nas raízes apresentaram, em alguns períodos de avaliação, teores, principalmente nas raízes, superiores aos observados nas plantas sem alagamento. Essas plantas também apresentaram maior densidade estomática em relação aos demais tratamentos. Para a espessura do córtex e do cilindro vascular das raízes, foi observada uma redução para os tratamentos alagados, cujas plantas totalmente alagadas apresentaram uma maior barreira apoplástica imposta pelo espessamento em fi caracterizada pela formação de septos nas células próximas à endoderme.

Aspectos histoquímicos e morfológicos de grãos de café de diferentes qualidades

This research studied the histological and morphological aspects of the dry grain coffee classified as 'mole, 'dura' and 'rio' beverage. Concomitantly to these studies there were realized in each group of grains, potassium lixiviation, electric conductivity and polyphenol oxidase activity. A higher potassium lixiviation with the consequent increase in electric conductivity showed to be a strong indicator of membrane and cell wall damage. This damage was confirmed by histological and morphological studies of coffee grains. These studies showed that coffee beverage 'mole' had well defined lipidic bodies in the interior of protoplasts. During the beverage quality loss to 'dura' and 'rio', it was observed that lipids did not appear in well defined lipidic bodies like 'mole' coffee beverage, were localized in periphery of the protoplasts and sometimes extravased into the tissue due the degradation in cell wall.

Este trabalho teve por objetivo relacionar aspectos histoquímicos e morfológicos de grãos secos de café com a qualidade destes classificadas como bebida mole, dura e rio. Paralelamente a esses estudos, foram realizadas em cada lote de grãos a lixiviação de potássio, a condutividade elétrica e a atividade da polifenol oxidase. Uma maior lixiviação de potássio, com o conseqüente aumento na condutividade elétrica, mostrou ser um forte indicador de danos na membrana e parede celular. Este dano foi confirmado por fotomicrografias em estudos histoquímicos e morfológicos de grãos de café. Estes estudos mostraram que no café bebida mole havia corpos lipídicos globulares bem definidos no interior dos protoplastos. Com a perda da qualidade da bebida para dura e rio, verificou-se que os lipídeos não mais se apresentaram em corpos lipídicos bem definidos, estavam localizados nas regiões periféricas do protoplasto e algumas vezes extravasados no tecido devido à degradação da parede celular.

Aspectos histoquímicos e morfológicos de grãos de café de diferentes qualidades

This research studied the histological and morphological aspects of the dry grain coffee classified as 'mole, 'dura' and 'rio' beverage. Concomitantly to these studies there were realized in each group of grains, potassium lixiviation, electric conductivity and polyphenol oxidase activity. A higher potassium lixiviation with the consequent increase in electric conductivity showed to be a strong indicator of membrane and cell wall damage. This damage was confirmed by histological and morphological studies of coffee grains. These studies showed that coffee beverage 'mole' had well defined lipidic bodies in the interior of protoplasts. During the beverage quality loss to 'dura' and 'rio', it was observed that lipids did not appear in well defined lipidic bodies like 'mole' coffee beverage, were localized in periphery of the protoplasts and sometimes extravased into the tissue due the degradation in cell wall.

Este trabalho teve por objetivo relacionar aspectos histoquímicos e morfológicos de grãos secos de café com a qualidade destes classificadas como bebida mole, dura e rio. Paralelamente a esses estudos, foram realizadas em cada lote de grãos a lixiviação de potássio, a condutividade elétrica e a atividade da polifenol oxidase. Uma maior lixiviação de potássio, com o conseqüente aumento na condutividade elétrica, mostrou ser um forte indicador de danos na membrana e parede celular. Este dano foi confirmado por fotomicrografias em estudos histoquímicos e morfológicos de grãos de café. Estes estudos mostraram que no café bebida mole havia corpos lipídicos globulares bem definidos no interior dos protoplastos. Com a perda da qualidade da bebida para dura e rio, verificou-se que os lipídeos não mais se apresentaram em corpos lipídicos bem definidos, estavam localizados nas regiões periféricas do protoplasto e algumas vezes extravasados no tecido devido à degradação da parede celular.

Cálcio e o desenvolvimento de aerênquimas e atividade de celulase em plântulas de milho submetidas a hipoxia

Aerenchyma formation is known as one of the most important anatomical adaptations of plants submitted to oxygen shortage. This tissue develops by action of degrading enzymes and resulting in cell wall loosening. This work was conducted with the objective of verifying aerenchyma development in corn seedlings cv. Saracura - BRS 4154, submitted to hypoxia. The development of aerenchyma was observed in association to cellulase activity. The seedlings were submitted to the hypoxia treatments 4 days after germination , by immersion in a flooding buffer, in the absence and presence of calcium. After 0, 1, 2, 3 and 4 days under hypoxic conditions the evaluation of aerenchyma formation was made by transversal sections of coleoptiles apex , where the development of damages caused by hypoxia were also observed, and the intermediary region of roots. The material for the cellulase assays was collected after each of the hypoxia periods. The activity of cellulase was measured by the viscosimetric method. Aerenchyma formation in the roots increased immediately after the induction of hypoxia and reached 50% of the total cortex area at the fourth day of hipoxia. This organ presented an average aerenchyma area seven times higher than coleoptiles, where the area of intercellular spaces reached 15% of the cortex; cell injuries were observed on 65% of the total seedlings. Cellulase activity showed an initial decrease due to the forced stress, but subsequently increased along with the aerenchyma development. The presence of calcium apparently inhibited the aerenchyma development without affecting the enzymatic activity.

A formação de aerênquimas é conhecida como uma das mais importantes adaptações anatômicas pelas quais as plantas passam quando são submetidas à deficiência de oxigênio. Esse tecido se desenvolve pela ação de enzimas de degradação ou afrouxamento da parede celular. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de verificar o desenvolvimento de aerênquima em plântulas de milho cv. Saracura- BRS 4154, submetidas à hipoxia. Associou-se, ao desenvolvimento dessa estrutura, a atividade da celulase. Para tanto, plântulas com 4 dias de idade foram submetidas aos tratamentos de hipoxia, pela imersão em tampão de alagamento, na ausência e presença de cálcio. Após 0, 1, 2, 3 e 4 dias da aplicação dos tratamentos, foram feitos cortes anatômicos na região apical dos coleóptiles e na região intermediária da raiz para a avaliação da formação de aerênquimas, e coletado o material para os ensaios enzimáticos de celulase. A atividade celulase foi medida através de método viscosimétrico. Nas raízes, a formação de aerênquima aumentou logo após a hipoxia e atingiu 50% do total do córtex ao quarto dia de hipoxia. Este órgão apresentou uma área cortical com aerênquima em média sete vezes maior que nos coleóptiles, onde a área de espaços intercelulares atingiu 15% do córtex. A atividade da celulase em coleóptiles e raízes sofreu, inicialmente, um decréscimo devido ao estresse, aumentando em seguida, acompanhando os resultados de aerênquima. Na presença de cálcio o desenvolvimento de aerênquima foi inibido; no entanto, a atividade enzimática foi induzida.

Cálcio e o desenvolvimento de aerênquimas e atividade de celulase em plântulas de milho submetidas a hipoxia

Aerenchyma formation is known as one of the most important anatomical adaptations of plants submitted to oxygen shortage. This tissue develops by action of degrading enzymes and resulting in cell wall loosening. This work was conducted with the objective of verifying aerenchyma development in corn seedlings cv. Saracura - BRS 4154, submitted to hypoxia. The development of aerenchyma was observed in association to cellulase activity. The seedlings were submitted to the hypoxia treatments 4 days after germination , by immersion in a flooding buffer, in the absence and presence of calcium. After 0, 1, 2, 3 and 4 days under hypoxic conditions the evaluation of aerenchyma formation was made by transversal sections of coleoptiles apex , where the development of damages caused by hypoxia were also observed, and the intermediary region of roots. The material for the cellulase assays was collected after each of the hypoxia periods. The activity of cellulase was measured by the viscosimetric method. Aerenchyma formation in the roots increased immediately after the induction of hypoxia and reached 50% of the total cortex area at the fourth day of hipoxia. This organ presented an average aerenchyma area seven times higher than coleoptiles, where the area of intercellular spaces reached 15% of the cortex; cell injuries were observed on 65% of the total seedlings. Cellulase activity showed an initial decrease due to the forced stress, but subsequently increased along with the aerenchyma development. The presence of calcium apparently inhibited the aerenchyma development without affecting the enzymatic activity.

A formação de aerênquimas é conhecida como uma das mais importantes adaptações anatômicas pelas quais as plantas passam quando são submetidas à deficiência de oxigênio. Esse tecido se desenvolve pela ação de enzimas de degradação ou afrouxamento da parede celular. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de verificar o desenvolvimento de aerênquima em plântulas de milho cv. Saracura- BRS 4154, submetidas à hipoxia. Associou-se, ao desenvolvimento dessa estrutura, a atividade da celulase. Para tanto, plântulas com 4 dias de idade foram submetidas aos tratamentos de hipoxia, pela imersão em tampão de alagamento, na ausência e presença de cálcio. Após 0, 1, 2, 3 e 4 dias da aplicação dos tratamentos, foram feitos cortes anatômicos na região apical dos coleóptiles e na região intermediária da raiz para a avaliação da formação de aerênquimas, e coletado o material para os ensaios enzimáticos de celulase. A atividade celulase foi medida através de método viscosimétrico. Nas raízes, a formação de aerênquima aumentou logo após a hipoxia e atingiu 50% do total do córtex ao quarto dia de hipoxia. Este órgão apresentou uma área cortical com aerênquima em média sete vezes maior que nos coleóptiles, onde a área de espaços intercelulares atingiu 15% do córtex. A atividade da celulase em coleóptiles e raízes sofreu, inicialmente, um decréscimo devido ao estresse, aumentando em seguida, acompanhando os resultados de aerênquima. Na presença de cálcio o desenvolvimento de aerênquima foi inibido; no entanto, a atividade enzimática foi induzida.

Invertase and sucrose synthase activities in coffee plants sprayed with sucrose solution

One management practice of which the efficiency has not yet been scientifically tested is spraying coffee plants with diluted sucrose solutions as a source of carbon for the plant. This paper evaluates the effect of foliar spraying with sugar on the endogenous level of carbohydrates and on the activities of invertase and sucrose synthase in coffee (Coffea arabica L.) seedlings with reduced (low) and high (normal) levels of carbon reserve. The concentrations used were 0.5 and 1.0% sucrose, and water as a control. The use of sucrose at 1.0% caused an increase in the concentration of total soluble sugars in depauperate plants, as well as increased the activity of the following enzymes: cell wall and vacuole acid invertase, neutral cytosol invertase and sucrose synthase. In plants with high level of carbon reserve, no increments in total soluble sugar levels or in enzymatic activity were observed. Regardless of treatments or plants physiological state, no differences in transpiration or stomatal conductance were observed, demonstrating the stomatal control of transpiration. Photosynthesis was stimulated with the use of 0.5 and 1.0 % sucrose only in depauperate plants. Coffee seedling spraying with sucrose is only efficient for depauperate plants, at the concentration of 1.0%.

Uma prática cuja eficiência não foi ainda comprovada cientificamente, é a pulverização dos cafeeiros com solução diluída de sacarose, como fonte de carbono para as plantas. Este trabalho visou estudar o efeito da pulverização de açúcar via folha nos teores endógenos de carboidratos e na atividade das enzimas invertases e sacarose sintase em mudas de cafeeiros (Coffea arabica L.) com baixo (baixo) e alto (normal) nível de reservas de carbono. As pulverizações ocorreram nas concentrações de 0,5 e 1% de sacarose utilizando-se água como testemunha. A aplicação de sacarose a 1% aumentou a concentração de açúcares solúveis totais (AST) em plantas depauperadas, como também aumentou as atividades das enzimas invertase ácida da parede, invertase ácida do vacúolo, invertase neutra do citosol e sacarose sintase. Em plantas com níveis normais de carboidratos não foi observada nenhuma alteração nos teores dos AST, como também nas atividades de tais enzimas. Independentemente dos tratamentos aplicados e do estado fisiológico das plantas, não foram observadas diferenças na transpiração e na condutância estomática, mostrando, desta forma, o controle estomático da transpiração. A fotossíntese foi estimulada a 0,5% e 1% em plantas depauperadas, o que não aconteceu com plantas normais. A pulverização de sacarose em mudas de cafeeiros só é eficiente tratando-se de plantas depauperadas na concentração de 1%.

Invertase and sucrose synthase activities in coffee plants sprayed with sucrose solution

One management practice of which the efficiency has not yet been scientifically tested is spraying coffee plants with diluted sucrose solutions as a source of carbon for the plant. This paper evaluates the effect of foliar spraying with sugar on the endogenous level of carbohydrates and on the activities of invertase and sucrose synthase in coffee (Coffea arabica L.) seedlings with reduced (low) and high (normal) levels of carbon reserve. The concentrations used were 0.5 and 1.0% sucrose, and water as a control. The use of sucrose at 1.0% caused an increase in the concentration of total soluble sugars in depauperate plants, as well as increased the activity of the following enzymes: cell wall and vacuole acid invertase, neutral cytosol invertase and sucrose synthase. In plants with high level of carbon reserve, no increments in total soluble sugar levels or in enzymatic activity were observed. Regardless of treatments or plants physiological state, no differences in transpiration or stomatal conductance were observed, demonstrating the stomatal control of transpiration. Photosynthesis was stimulated with the use of 0.5 and 1.0 % sucrose only in depauperate plants. Coffee seedling spraying with sucrose is only efficient for depauperate plants, at the concentration of 1.0%.

Uma prática cuja eficiência não foi ainda comprovada cientificamente, é a pulverização dos cafeeiros com solução diluída de sacarose, como fonte de carbono para as plantas. Este trabalho visou estudar o efeito da pulverização de açúcar via folha nos teores endógenos de carboidratos e na atividade das enzimas invertases e sacarose sintase em mudas de cafeeiros (Coffea arabica L.) com baixo (baixo) e alto (normal) nível de reservas de carbono. As pulverizações ocorreram nas concentrações de 0,5 e 1% de sacarose utilizando-se água como testemunha. A aplicação de sacarose a 1% aumentou a concentração de açúcares solúveis totais (AST) em plantas depauperadas, como também aumentou as atividades das enzimas invertase ácida da parede, invertase ácida do vacúolo, invertase neutra do citosol e sacarose sintase. Em plantas com níveis normais de carboidratos não foi observada nenhuma alteração nos teores dos AST, como também nas atividades de tais enzimas. Independentemente dos tratamentos aplicados e do estado fisiológico das plantas, não foram observadas diferenças na transpiração e na condutância estomática, mostrando, desta forma, o controle estomático da transpiração. A fotossíntese foi estimulada a 0,5% e 1% em plantas depauperadas, o que não aconteceu com plantas normais. A pulverização de sacarose em mudas de cafeeiros só é eficiente tratando-se de plantas depauperadas na concentração de 1%.