Seed discontinuous hydration does not benefit germination, but improves drought tolerance of Triplaris gardneriana seedlings

The discontinuous seed hydration enables the acquisition of tolerance to environmental stresses, causing a stress imprint. It may modify metabolic patterns and lead to improved stress responses. This study aims to evaluate the effects of discontinuous hydration on germination and on seedling growth of Triplaris gardneriana Wedd. under intermittent drought. The seeds have gone through cycles (0, 1, 2 and 3) of hydration and dehydration (HD). The seedlings produced were subjected to water deficit (daily watering and intervals of seven and fourteen days between watering). Seed germinability parameters and, relative growth rate (RGR) of seedling, leaf area, dry matter yield and leaf relative water content (RWC) were evaluated. The HD cycles did not benefit germination, but two HD cycles induced a better biomass accumulation and increased leaf area in seedlings under moderate water deficit, while three HD cycles promoted an increase in RGR and influenced the RWC values. Severe stress affects seedling growth, but subjection to HD cycles minimizes the deleterious effects of drought, suggesting discontinuous hydration acts leading stress imprint in plants.

Seed discontinuous hydration does not benefit germination, but improves drought tolerance of Triplaris gardneriana seedlings

The discontinuous seed hydration enables the acquisition of tolerance to environmental stresses, causing a stress imprint. It may modify metabolic patterns and lead to improved stress responses. This study aims to evaluate the effects of discontinuous hydration on germination and on seedling growth of Triplaris gardneriana Wedd. under intermittent drought. The seeds have gone through cycles (0, 1, 2 and 3) of hydration and dehydration (HD). The seedlings produced were subjected to water deficit (daily watering and intervals of seven and fourteen days between watering). Seed germinability parameters and, relative growth rate (RGR) of seedling, leaf area, dry matter yield and leaf relative water content (RWC) were evaluated. The HD cycles did not benefit germination, but two HD cycles induced a better biomass accumulation and increased leaf area in seedlings under moderate water deficit, while three HD cycles promoted an increase in RGR and influenced the RWC values. Severe stress affects seedling growth, but subjection to HD cycles minimizes the deleterious effects of drought, suggesting discontinuous hydration acts leading stress imprint in plants.(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...(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...

Seed germination and antioxidant enzyme activity in seedlings of diploid and tetraploid bahiagrass under water restriction / Germinação de sementes e atividade de enzimas antioxidantes em plântulas de grama forquilha diplóide e tetraploide sob restrição hídrica

The objective of the following research was to investigate the physiological responses of two bahiagrass genotypes (Paspalum notatum Flügge) submitted to water restriction, induced by polyethylene glycol (PEG6000), during seed germination. Seeds of cv. Pensacola (diploid) and Bagual ecotype (tetraploid) were placed on paper moistened with osmotic solutions at potentials of 0.0; -0.1; -0.2 and -0.3 MPa. Composed of two subsamples of 100 seeds and four experimental units per treatment, the germination test was conducted in a germination chamber under alternating temperatures of 30 °C (8 hours) and 20 °C (16 hours), with presence of light during the higher temperature. Final germination percentage and germination speed index of the seeds, as well as early growth, activity and expression of antioxidant enzymes of seedlings were evaluated. The water restriction induced by PEG6000 reduced the percentage of germination in Pensacola (from 74% to 59%) and Bagual (34% to 10%). For the latter, the evaluation of seedlings showed higher dry mass in relation to cv. Pensacola (1.7 times higher in root and 1.6 times in shoot). In response to moderate water restriction, the genotypes showed increases in root growth (1.7 times higher in -0.1 compared to 0.0 MPa), both in expression and enzymatic activity (superoxide dismutase and catalase).(AU)

O presente estudo objetivou avaliar as respostas fisiológicas de dois genótipos de grama forquilha (Paspalum notatum Flügge) sob restrição hídrica induzida por polietileno glicol (PEG6000) durante a germinação de sementes. Sementes da cv. Pensacola (diplóide) e do ecótipo Bagual (tetraplóide) foram colocadas em papel umedecido com soluções osmóticas nos potenciais de 0,0; -0,1; -0,2 e -0,3 MPa. Composto de duas subamostras de 100 sementes e quatro unidades experimentais por tratamento, o teste de germinação foi conduzido em câmara de germinação sob temperatura alternada de 30-20 ºC, com presença de luz durante a maior temperatura. Foram avaliados a porcentagem final e o índice de velocidade de germinação das sementes, assim como o crescimento inicial, a atividade e a expressão de enzimas antioxidantes das plântulas. A restrição hídrica induzida por PEG6000 reduziu o percentual de germinação em Pensacola (de 74 para 59%) e Bagual (34 para 10%). Este último, na avaliação de plântulas, apresentou massa seca superior em relação à cv. Pensacola (1.7 vezes superior em raiz e 1.6 vezes superior em parte aérea). Em resposta à restrição hídrica moderada, os genótipos apresentaram aumentos tanto do crescimento radicular (1.7 vezes superior em -0.1 em comparação com 0.0 MPa), quanto da expressão e da atividade enzimática (superóxido dismutase e catalase).(AU)

Validation of reference genes for accurate normalization by quantitative polymerase chain reaction in sugarcane drought stress studies using two cultivars / Validação de genes de referência para normalização de reação em cadeia de polimerase quantitativa em estudos de estresse hídrico em cana-de-açúcar

The aim of this study was to analyze the expression of putative reference genes in sugarcane under drought stress. The varieties RB72454 and RB72910 were cultivated and the treatments control and drought stress applied to 135-day-old plants grown under field conditions. The stress level of the plants was measured by rate of photosynthesis, transpiration, and stomatal conductance. For each biological replicate, expression analyses were conducted using quantitative polymerase chain reaction for the genes α-tubulin, β-tubulin, β-actin, cyclophilin, eukaryotic elongation factor 1, glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), histone H3 and ubiquitin. Stability was evaluated using the geNorm, NormFinder, and BestKeeper software packages. Among the candidate genes, GAPDH was identified as the most stable in all software, indicating its suitability for gene expression studies in sugarcane undergoing drought stress; the gene β-actin was the second most stable. These findings suggest using GAPDH and β-actin for normalization in relative gene expression in sugarcane.(AU)

O objetivo do estudo foi analisar a expressão de genes de referência em cana-de-açúcar sob estresse hídrico. As cultivares RB72454 e RB72910 foram cultivadas em campo e os tratamentos controle e estresse foram aplicados após 135 dias. O estresse das plantas foi mensurado utilizando as variáveis fisiológicas: taxa fotossintética, transpiração e condutância estomática. Para cada repetição biológica, a expressão gênica foi conduzida usando PCR tempo real para os genes α-tubulina, β-tubulina, β-actina, ciclofilina, fator 1 de alongamento eucariótico, gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase (GAPDH), histona H3 e ubiquitina. A estabilidade dos genes foi avaliada usando os softwares geNorm,NormFinder e BestKeeper. Entre os genes candidatos, GAPDH foi identificado como o mais estável nos três métodos de análises, indicando ser estável para estudos de expressão gênica em cana-de-açúcar sob estresse hídrico; seguindo o gene β-actina como o segundo mais estável. Os resultados concluem que os genes GAPDH e β-actina são indicados para normalização em expressão gênica relativa, associada com estresse hídrico em cana-de-açúcar.(AU)

Inoculação de Bactérias Promotoras do Crescimento de plantas em Brachiaria brizantha CV. BRS Paiaguás e Brachiaria Ruziziensis em deficit hídrico

O uso de bactérias promotoras do crescimento de plantas (BPCP) em pastagens é uma alternativa sustentável ao meio de produção e pode incrementar a produção de massa de forragem, além de ser uma tecnologia inovadora capaz de mitigar os efeitos da seca. O objetivo geral deste estudo foi avaliar o efeito da inoculação de sementes com BPCP sobre os parâmetros morfológicos e fisiológicos da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás e Urochloa ruziziensis em déficit hídrico. O experimento foi desenvolvido em estufa agrícola da Universidade Estadual de Maringá, Maringá-PR, Brasil, em dois ciclos experimentais: (ensaio I - novembro de 2017 a julho 2018 e ensaio II - setembro de 2018 a maio de 2019). As bactérias inoculadas foram Azospirillum brasilense Ab-V5, Pantoea ananatis AMG 521 e Pseudomonas fluorescens CCTB 03, mais o tratamento controle (não inoculada) e quatro níveis de déficit hídrico (80, 60, 40 e 20%). O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 4x4, com quatro repetições, totalizando 128 vasos (12 dm³ de capacidade) em cada ensaio. Foi realizada a correção da acidez do solo com elevação da saturação de bases para 55%, com incorporação de calcário dolomítico. Os vasos receberam adubações fosfatada e potássica, segundo análise de solo, e o equivalente a 20 kg de N ha-1. Os níveis de déficit hídrico foram determinados fazendo uso dos valores de água disponível, encontrados a partir dos valores de capacidade de campo e do ponto de murcha permanente dos solos dos vasos. As sementes das gramíneas foram inoculadas na concentração final de 108 células mL-1. Foram misturados 15 mL de inóculo para cada quilo de sementes. Foram semeadas cerca de 16 sementes por vaso. Aos 21 dias após a semeadura, foi realizado o primeiro desbaste, deixando-se oito plantas mais vigorosas por vaso, e o segundo desbaste com 30 dias após a semeadura, deixando cinco plantas. Aos 35 dias após a semeadura, foi realizado o corte de uniformização das plantas a 15 cm de altura de resíduo. Durante este período a umidade do solo foi mantida próxima da capacidade de campo e, somente após, foi feita a imposição do déficit hídrico. O nível de déficit hídrico em cada tratamento foi mantido por meio da pesagem dos vasos com balança digital, em intervalos de dois dias. Os cortes de massa realizados ao logo do período experimental, ocorreram quando as plantas atingiam entre 35 e 40 cm de altura, com 15 cm de altura de resíduo. O objetivo do Artigo I foi avaliar o efeito da inoculação com bactérias promotoras do crescimento de plantas sobre as características morfogênicas e estruturais da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás e Urochloa ruziziensis submetidos ao estresse por seca. As bactérias inoculadas foram Azospirillum brasilense Ab-V5, Pantoea ananatis AMG 521 e Pseudomonas fluorescens CCTB 03, mais o tratamento controle (sem bactéria) e quatro níveis de déficit hídrico (80, 60, 40 e 20%). O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 4x4, com quatro repetições, totalizando 128 vasos preenchidos com 9 dm³ de solo em cada ensaio experimental. A morfogênese foi realizada entre os meses de fevereiro e maio de 2018 e 2019, correspondendo às estações de verão e outono. Não houve efeito de interação entre os fatores estudados. Para o capim Paiaguás (verão) as inoculações das estirpes Ab-V5 e AMG 521 proporcionaram aumento no aparecimento foliar. A redução do déficit hídrico diminuiu o alongamento de colmo e senescência foliar, e aumentou de aparecimento foliar. No outono, a estirpe CCTB 03 e tratamento sem bactérias ocasionou a diminuição da senescência foliar, e o menor déficit proporcionou maior alongamento de folha e colmo e número de folhas vivas, e diminuiu a senescência foliar. Para o capim Ruziziensis (verão), o tratamento com a estirpe CCTB 03 e sem bactérias promoveu aumento na senescência foliar. No outono, a estirpe AMG 521 proporcionou maior filocrono. Nesta estação não foi observado efeito do déficit hídrico. As estirpes foram mais eficientes em contribuir para a menor taxa de senescência foliar nas gramíneas. A imposição de maiores níveis de déficit hídrico contribuiu para a redução do aparecimento de novo tecidos e aumento da senescência foliar. No Artigo II o objetivo foi avaliar o efeito da inoculação de bactérias promotoras do crescimento de plantas (BPCP) sobre as respostas fisiológicas da Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás e Urochloa ruziziensis submetidas ao estresse por seca. As bactérias inoculadas foram Azospirillum brasilense Ab-V5, Pseudomonas fluorescens CCTB03 e Pantoea ananatis AMG521, mais o tratamento controle (sem bactéria) e quatro níveis de déficit hídrico (80, 60, 40 e 20%). O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 4x4, com quatro repetições, totalizando 128 vasos preenchidos com 9 dm³ de solo em cada ensaio experimental. A inoculação das BPCP demonstrou efeito sobre a digestibilidade in vitro da matéria seca e índice de SPAD dos capins Paiaguás e Ruziziensis, sendo as respostas semelhantes ao tratamento sem bactérias. A maior imposição de déficit hídrico (80%) revelou influência sobre a gramíneas, com redução dos teores de matéria seca, fibra em detergente neutro e ácido e lignina, e aumento da proteína bruta, digestibilidade in vitro da matéria seca, acúmulo de nitrogênio total, carboidratos solúveis e índice de SPAD. As BPCP não foram eficientes em proporcionar a melhoria dos parâmetros fisiológicos dos capins Paiaguás e Ruziziensis em condição de estresse por seca.

The use of plant growth promoting bacteria (PGPB) in pastures is a sustainable alternative to increment forage production. Besides, it is an innovative technology that can mitigate the effects of water deficit. The aim of this study was to evaluate the effect of seed inoculation with PGPB on the morphological and physiological parameters of Urochloa brizantha cv BRS Paiaguás and Urochloa ruziziensis under water deficit. The experiment was performed in a greenhouse at the State University of Maringá, Maringá-PR, Brazil, in two experimental cycles (Test I - November 2017 to July 2018, and Test II - September 2018 to May 2019). The inoculated bacteria strains were Azospirillum brasilense Ab-V5, Pantoea ananatis AMG 521 and Pseudomonas fluorescens CCTB 03, plus noninoculated control and four water deficit levels (80, 60, 40 and 20%). The experiment was performed in a complete randomized block design, in a 4x4 factorial scheme with four replicates, totaling 128 pots (12 dm³ capacity) in each test. Soil acidity was corrected by increasing the base saturation to 55% by incorporating dolomitic limestone. All pots received phosphate and potassium fertilizations according to soil analysis and the equivalent of 20 kg N ha-1. Water deficit levels were determined using the available water values, found from the values of field capacity and the permanent wilting point of the soil pots. Grass seeds were inoculated at a final concentration of 108 cells mL-1. 15 mL of inoculum were mixed per kilogram of seed. About 16 seeds were sown per pot. On the 21st day after sowing, the first thinning was carried out, leaving eight most vigorous plants per pot, and the second thinning at 30 days after sowing, leaving five plants. At 35 days after sowing, the uniformity cut plants was performed at 15 cm of residue. During this period, soil moisture remained close to field capacity, only afterwards, the water deficit was imposed. The level of water deficit in each treatment was maintained by weighing the pots with digital scale at intervals of two days. Forage cuts made during the experimental period occurred when the plants reached 35 to 40 cm, with 15 cm of residue. The aim of Article I, was to evaluate the effects of inoculation with plant growth promoting bacteria (PGPB) on the morphogenic and structural characteristics of Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás and Urochloa ruziziensis under drought stress. The inoculated bacteria strains were Azospirillum brasilense Ab-V5, Pantoea ananantis AMG 521 and Pseudomonas fluorescens CCTB 03, in addition to the non-inoculated control, all submitted to four water deficit levels (80, 60, 40 and 20%). The experimental design was a completely randomized block design, in 4x4 factorial scheme with four replicates, totaling 128 pots filled with 9 dm³ of soil. Morphogenesis was evaluated during summer and autumn seasons (February to May of 2018/2019). No interaction effects between the factors were observed. For Paiaguás grass (summer), the inoculation with the Ab-V5 and AMG 521 strains increased leaf appearance rate. Reducing the water deficit decreased stem elongation and leaf senescence, and increased leaf appearance in Paiaguás grass. In autumn, the CCTB 03 strain and the non-inoculated control resulted in decreased leaf senescence, and the smallest water deficit provided greater leaf and stem elongation and the number of live leaves, and decreased leaf senescence. For Ruziziensis grass (summer), inoculation with strain CCTB03 and non-inoculated control, increased leaf senescence. In autumn, strain AMG521 provided higher phyllochron. In the summer season, there was no drought effect. PGPB, in general, were not efficient to improve the morphogenesis of Paiaguás and Ruziziensis grasses. The imposition of higher water deficit levels reduced the appearance of new tissues and increased leaf senescence rate. In Article II, the aim was to evaluate the effect of the inoculation of plant-growth promoting bacteria (PGPB) on the physiological responses of Urochloa brizantha cv. BRS Paiaguás and Urochloa ruziziensis under drought stress. The inoculated bacteria strains were Azospirillum brasilense Ab-V5, Pantoea ananantis AMG 521 and Pseudomonas fluorescens CCTB 03, in addition to the non-inoculated control, all submitted to four water deficit levels (80, 60, 40 and 20%). Experimental delineation was done in random blocks, in 4x4 factorial scheme, with four repetitions, totaling 128 vases filled with 9 dm³ of soil in each experimental trial. The inoculation of PGPB had an effect on the in vitro digestibility of the dry matter and the SPAD index of Paiaguás and Ruziziensis grasses, with responses that were similar to those of the control treatment. The greatest imposition of water deficit (80%) revealed influence over the grasses, with a reduction in the levels of dry mass, neutral and acid detergent fiber and lignin, and an increase in crude protein, in vitro digestibility of the dry matter, accumulation of total nitrogen, soluble carbohydrates and the SPAD index. The PGPB were not efficient in promoting improvement of the physiological parameters of Paiaguás and Ruziziensis grasses under drought stress.

WATER STRESS RESPONSE ON THE ENZYMATIC ACTIVITY IN COWPEA NODULES

A greenhouse experiment was carried out aiming to study the effect of water stress on metabolic activity of cowpea nodules at different plant development stages. Cowpea plants were grown in pots with yellow latosol soil under three different matric potentials treatments: -7.0 (control-S1), -70.0 (S2) and -85.0 KPa (S3). The experimental design was randomized blocks with sub-divided plots, each plot containing a different degree of water stress, divided in sub-plots for the four different developmental stages: E1 (0-15), E2 (15-30), E3 (20-35) and E4 (30-45) days after emmergence. Water stress treatments were applied by monitoring soil water potential using a set of porous cups. The effect of water stress was most harmful to cowpea when it was applied at E2 than at other symbiotic process stages. Shoot/root ratio decreased from 2.61 to 2.14 when matric potential treatment was -85.0 and -70.0 KPa respectively. There was a reduction in the glutamine synthetase activity and phosphoenolpyruvate carboxilase activity with increased stress, while glutamine synthase activity was the enzyme most sensitive to water stress. Glutamate dehydrogenase activity increased in more negative matric potential, indicating that this enzyme is sufficiently activitye under water stress.

Experimento em casa de vegetação foi conduzido com objetivo de estudar os efeitos do estresse hídrico nas atividades metabólicas dos nódulos de caupi nos diferentes estádios de desenvolvimento da fixação de N2. As plantas de caupi foram crescidas em vasos com solo Latossolo amarelo sob diferentes potenciais matriciais: -7,0 (control-S1), -70,0 (S2) e -85,0 KPa (S3). O desenho experimental foi em blocos ao acaso com parcela sub-dividida, na parcela principal contendo os diferentes níveis de potencial matricial e a sub-parcela contendo os diferentes estádios de desenvolvimento: E1 (0-15), E2 (15-30), E3 (20-35) e E4 (30-45) dias após a emergência. Os tratamentos de estresse foram aplicados gradualmente através do sistema de cápsula porosa. O efeito do estresse de água foi mais prejudicial ao caupi quando aplicado no estádio E2 do que nos demais estádios. A relação parte aérea/raiz decresceu de 2,61 para 2,14 no potencial matricial -85,0 e -70,0 KPa respectivamente. Foi observado pequeno decréscimo nas atividades da glutamina sintetase e fosfoenolpiruvato carboxilase com o aumento do estresse, enquanto que a glutamina sintase foi a enzima mais sensível ao estresse. A atividade da glutamato desidrogenase aumentou no potencial matricial mais negativo indicando que esta enzima é suficientemente ativa sob estresse hídrico.

Eficiência do uso da radiação e índice de colheita em trigo submetido a estresse hídrico em diferentes estádios de desenvolvimento

During the winter season of 1995 a field experiment was conducted in Piracicaba, SP, Brazil, to analyse the radiation use efficiency ( FONT FACE="Symbol">e /font>) and the harvest index (IC) of the wheat cultivar IAC-287 'YACO', when submitted to drought stress at different growth stages. The experiment was a randomized complete block design with five treatments and three replicates. The drought stress was applied during tillering, booting, grain filling and ripening stages. The radiation use efficiency for fitomass production ( FONT FACE="Symbol">e /font>F) was reduced by 22.8 and 15.4% when compared to the control treatment, for drought stress applied during tillering and booting stages, respectively. The drought stress, when applied during tillering, booting and grain filling stages, reduced the radiation use efficiency for grain production ( FONT FACE="Symbol">e /font>G) by 21.1, 22.2 and 22.2%, respectively, when compared to the control treatment. With regard to the harvest index (IC), the drought stress effect had a major impact on the grain filling stage, being reduced by 19.1% when compared to the control treatment. A less intense reduction of the harvest index, when compared to the control treatment, was also observed, when drought stress was applied during booting (7.5%, p 0.05) and ripening stages (7.9%, p 0.05).

Durante a safra de inverno de 1995 conduziu-se um experimento de campo, em Piracicaba, SP, para analisar a eficiência do uso da radiação ( FONT FACE="Symbol">e /font>) e o índice de colheita (IC) do cultivar de trigo IAC-287 'YACO', quando submetido ao estresse hídrico em diferentes estádios de desenvolvimento da cultura. O delineamento foi em blocos ao acaso com cinco tratamentos e três repetições. O estresse hídrico foi aplicado nas fases de perfilhamento, espigamento, enchimento de grãos e maturação. A eficiência do uso da radiação para produção de fitomassa ( FONT FACE="Symbol">e /font>F) foi reduzida em 22,8 e 15,4% em relação à testemunha, quando o estresse hídrico foi aplicado durante as fases de perfilhamento e de enchimento de grãos, respectivamente. O estresse hídrico, quando aplicado durante as fases de perfilhamento, espigamento e enchimento de grãos, reduziu a eficiência do uso da radiação para a produção de grãos ( FONT FACE="Symbol">e /font>G) em 21,1; 22,2 e 22,2%, respectivamente, em relação à testemunha. Com relação ao IC, o efeito do estresse hídrico foi maior quando aplicado durante o enchimento de grãos, cuja redução em relação à testemunha foi de 19,1%. Uma redução do IC, em relação à testemunha, também foi observada, em menor intensidade, quando o estresse hídrico foi aplicado nas fases de espigamento (7,5%, p 0,05) e de maturação (7,9%, p 0,05).

Eficiência do uso da radiação e índice de colheita em trigo submetido a estresse hídrico em diferentes estádios de desenvolvimento

During the winter season of 1995 a field experiment was conducted in Piracicaba, SP, Brazil, to analyse the radiation use efficiency ( FONT FACE="Symbol">e /font>) and the harvest index (IC) of the wheat cultivar IAC-287 'YACO', when submitted to drought stress at different growth stages. The experiment was a randomized complete block design with five treatments and three replicates. The drought stress was applied during tillering, booting, grain filling and ripening stages. The radiation use efficiency for fitomass production ( FONT FACE="Symbol">e /font>F) was reduced by 22.8 and 15.4% when compared to the control treatment, for drought stress applied during tillering and booting stages, respectively. The drought stress, when applied during tillering, booting and grain filling stages, reduced the radiation use efficiency for grain production ( FONT FACE="Symbol">e /font>G) by 21.1, 22.2 and 22.2%, respectively, when compared to the control treatment. With regard to the harvest index (IC), the drought stress effect had a major impact on the grain filling stage, being reduced by 19.1% when compared to the control treatment. A less intense reduction of the harvest index, when compared to the control treatment, was also observed, when drought stress was applied during booting (7.5%, p 0.05) and ripening stages (7.9%, p 0.05).

Durante a safra de inverno de 1995 conduziu-se um experimento de campo, em Piracicaba, SP, para analisar a eficiência do uso da radiação ( FONT FACE="Symbol">e /font>) e o índice de colheita (IC) do cultivar de trigo IAC-287 'YACO', quando submetido ao estresse hídrico em diferentes estádios de desenvolvimento da cultura. O delineamento foi em blocos ao acaso com cinco tratamentos e três repetições. O estresse hídrico foi aplicado nas fases de perfilhamento, espigamento, enchimento de grãos e maturação. A eficiência do uso da radiação para produção de fitomassa ( FONT FACE="Symbol">e /font>F) foi reduzida em 22,8 e 15,4% em relação à testemunha, quando o estresse hídrico foi aplicado durante as fases de perfilhamento e de enchimento de grãos, respectivamente. O estresse hídrico, quando aplicado durante as fases de perfilhamento, espigamento e enchimento de grãos, reduziu a eficiência do uso da radiação para a produção de grãos ( FONT FACE="Symbol">e /font>G) em 21,1; 22,2 e 22,2%, respectivamente, em relação à testemunha. Com relação ao IC, o efeito do estresse hídrico foi maior quando aplicado durante o enchimento de grãos, cuja redução em relação à testemunha foi de 19,1%. Uma redução do IC, em relação à testemunha, também foi observada, em menor intensidade, quando o estresse hídrico foi aplicado nas fases de espigamento (7,5%, p 0,05) e de maturação (7,9%, p 0,05).

Water productivity and growth parameters of Fawn-tall fescue and Tekapo-orchard grass under deficit irrigation in arid zones / Produtividade da água e parâmetros de crescimento de Festuca Fulvo-Tall e Capim-pomar Tekapo sob irrigação com déficit em zonas áridas

This study aimed to determine the drought stress response of Fawn-tall fescue and Tekapo-orchard grass and investigate a drought stress resistance marker. Grass genotypes were grown under four Irrigation treatments I1 equivalent to 0.3 standard crop evapotranspiration (ETc), I2 equivalent to 0.65 ETc, I3 equivalent to 0.75 ETc, and I4 equivalent to 1.2 ETc. Plant height, fresh weight, dry weight were measured and the Water productivity (WP) were calculated. The results showed a reduction in the growth of both grass genotypes as the drought stress increased as indicated by the shorter plants and reduction in fresh and dry weight. However, the WP results showed that the Fawn-tall fescue endured the drought stress better than the Tekapo-orchard grass as indicated by the constant values of the plant WP across the tested irrigation treatments. The results was confirmed by the amplification of dehydrin genes where Fawn-tall fescue was found to be homozygous for dehydrin genes.

Este estudo teve como objetivo determinar a resposta ao estresse hídrico da Festuca Fawn-tall e do Capim-pomar Tekapo e investigar um marcador de resistência ao estresse hídrico. Genótipos de gramíneas foram cultivados sob quatro tratamentos de irrigação em que I1 é equivalente a 0,3 da evapotranspiração padrão da cultura (ETc), I2 equivalente a 0,65 ETc, I3 equivalente a 0,75 ETc, e I4 equivalente a 1,2 ETc. Altura da planta, peso fresco, peso seco foram medidos e a produtividade de água (WP) foi calculada. Os resultados mostraram uma redução no crescimento de ambos os genótipos de gramíneas à medida que o estresse hídrico aumentou, conforme indicado pelas plantas mais baixas e redução no peso fresco e seco. No entanto, os resultados do WP mostraram que a espécie Festuca Fulvo-Tall suportou o estresse hídrico melhor do que a grama Capim-pomar Tekapo, conforme indicado pelos valores constantes do WP da planta em todos os tratamentos de irrigação testados. Os resultados foram confirmados pela amplificação dos genes da deidrina, em que a Festuca Fulvo-Tall foi encontrada e classificada como homozigótica para tais genes.

Drought stress enhances the efficiency of floral dip method of Agrobacterium-mediated transformation in Arabidopsis thaliana / Estresse hídrico aumenta a eficiência do método de imersão floral de transformação mediado por Agrobacterium em Arabidopsis thaliana

The Agrobacterium-mediated floral dip protocol is the most extensively used transformation method for a model plant Arabidopsis thaliana. Several useful methods for Agrobacterium tumefaciens-mediated transformations of Arabidopsis are existing, but they are time consuming and with low transformation efficiency. Here, we developed a transgenic Arabidopsis lines TET12p::TET12-RFP in a short period of time and enhanced transformation efficiency by using a modified transformation method by applying drought stress after floral dip. In this protocol, Agrobacterium cells carrying TET12p::TET12-RFP recombinant vectors were resuspended in a solution of 5% sucrose, 0.05% (v/v) silwet L-77 to transform female gametes of developing Arabidopsis inflorescences. Treated Arabidopsis were then applied with different levels of drought stresses to stimulate plants for the utilization of maximum plant energy in seed maturation process. The applied stresses achieved the fast maturation of already treated inflorescences while stopped the growing of newly arising untreated inflorescence, thus decreased the chances of wrong collection of untransformed seeds. Consequently, the collected seeds were mostly transgenic with a transformation frequency of at least 10%, thus the screening for positive transformants selection was more advantageous on a selective medium as compared to a classical floral dip method. Within 2-3 months, two hundred of individual transgenic plants were produced from just 10 infiltrated plants. This study concludes that application of drought stresses in a specific stage of plant is a beneficial strategy for achieving the transgenic Arabidopsis in a short period of time with high transformation efficiency.

O protocolo de imersão floral mediado por Agrobacterium é o método de transformação mais amplamente utilizado para uma planta-modelo Arabidopsis thaliana. Existem vários métodos úteis para transformações de Arabidopsis mediados por Agrobacterium tumefaciens, mas são demorados e com baixa eficiência de transformação. Aqui, desenvolvemos uma linha transgênica de Arabidopsis TET12p::TET12-RFP em um curto período de tempo e eficiência de transformação aprimorada usando um método de transformação modificado por meio da aplicação de estresse hídrico após o mergulho floral. Neste protocolo, células de Agrobacterium transportando vetores recombinantes TET12p::TET12-RFP foram ressuspensas em uma solução de 5% de sacarose, 0,05% (v/v) silwet L-77 para transformar gametas femininos de inflorescências de Arabidopsis em desenvolvimento. Arabidopsis tratadas foram então aplicadas com diferentes níveis de estresse hídrico para estimular as plantas a utilizar o máximo de energia da planta no processo de maturação das sementes. Os estresses aplicados alcançaram a rápida maturação das inflorescências já tratadas enquanto paravam o crescimento de inflorescências não tratadas recém-surgidas, diminuindo, assim, as chances de coleta errada de sementes não transformadas. Consequentemente, as sementes coletadas eram principalmente transgênicas, com uma frequência de transformação de pelo menos 10%; portanto, a triagem para seleção dos transformantes positivos foi mais vantajosa em um meio seletivo em comparação com um método clássico de imersão floral. Dentro de 2-3 meses, 200 plantas transgênicas individuais foram produzidas a partir de apenas 10 plantas infiltradas. Este estudo conclui que a aplicação de estresse hídrico em um estágio específico da planta é uma estratégia benéfica para alcançar a Arabidopsis transgênica em um curto período de tempo com alta eficiência de transformação.

The effect of ascorbic acid and bio fertilizers on basil under drought stress / O efeito do ácido ascórbico e biofertilizantes em manjericão sob estresse hídrico

Evaluate the effect of ascorbic acid application and coexistence of Mycorrhiza fungus and Azospirillium on basil (Ocimum basilicum L.) under drought stress. This experiment was performed as a split factorial in a randomized complete block design with three replications in the crop year 2017-2018 in Shahriar, Iran. In this experiment, irrigation was the main factor in three levels, including drought stress based on 40-70-100 mm from the evaporation pan of class A. Biofertilizer including growth-promoting bacteria (Azospirillium) and mycorrhiza fungus in four levels, including a(Non-consumption) B (Seeds of growth-promoting bacteria (Azospirillium)) C (Consumption of mycorrhiza fungus as seeds) D (Concomitant use of growth-promoting bacteria Azospirillium with mycorrhiza fungi as seeds) and ascorbic acid in two levels of foliar application, including A (Absence Application of ascorbic acid) and B (Application of ascorbic acid (two days after irrigation treatment)) was considered as a factorial factor. The results showed that the highest biological yield was obtained in drought stress of 40 mm and application of biological fertilizers in the form of mycorrhiza application with an average of 3307.1 kg/ha, which was about 70% more than 100 mm evaporation stress and no application of biological fertilizer. The use of ascorbic acid under drought stress conditions improved by 10%, the essential oil using ascorbic acid evaporated under drought stress conditions of 100 mm. As a general conclusion, the use of ascorbic acid and Mycorrhiza + Azospirillium biological fertilizer improved the quantitative and qualitative characteristics of basil under drought stress.

Avaliar o efeito da aplicação de ácido ascórbico e coexistência do fungo Mycorrhiza e Azospirillium em manjericão (Ocimum basilicum L.) sob estresse hídrico. Este experimento foi realizado como um fatorial dividido em um delineamento de blocos completos casualizados com três repetições no ano-safra de 2017-2018 em Shahriar, Irã. Neste experimento, a irrigação foi o fator principal em três níveis, incluindo o estresse hídrico baseado em 40-70-100 mm do tanque de evaporação da classe A. Biofertilizante incluindo bactérias promotoras de crescimento (Azospirillium) e fungo Mycorrhiza em quatro níveis, incluindo um (Não consumo), B (Sementes de bactérias promotoras de crescimento (Azospirillium)), C (Consumo de fungos micorrízicos como sementes), D (Uso concomitante de bactérias promotoras de crescimento Azospirillium com fungos micorrízicos como sementes) e ácido ascórbico em dois níveis de foliar aplicação, incluindo A (Ausência de aplicação de ácido ascórbico) e B (Aplicação de ácido ascórbico (dois dias após o tratamento de irrigação)) foi considerado como fator fatorial. Os resultados mostraram que o maior rendimento biológico foi obtido no estresse hídrico de 40 mm e aplicação de fertilizantes biológicos na forma de aplicação de micorrizas com média de 3.307,1 kg/ha, que foi cerca de 70% superior ao estresse evaporativo de 100 mm e sem aplicação de fertilizante biológico. O uso de ácido ascórbico em condições de estresse hídrico melhorou em 10%, o óleo essencial usando ácido ascórbico evaporou em condições de estresse hídrico de 100 mm. Como conclusão geral, o uso de ácido ascórbico e fertilizante biológico Mycorrhiza + Azospirillium melhorou as características quantitativas e qualitativas do manjericão sob estresse hídrico.