Tolerance of apple rootstocks to short-term waterlogging

ABSTRACT: Until few years ago there were limited options of apple rootstocks commercially available for Brazilian growers; although, new series of Geneva® rootstocks introduced recently present desirable features such as vigor control and wider lateral branch angle. On the main apple producing regions of Brazil, intermittent rainfall eventually occurs and waterlogged condition is frequent especially in high clay oxisols; in addition, little is known about the tolerance of rootstocks M.9, Marubakaido/M.9 interstock, G.202, G.213 and G.814 to waterlogging. Thus, the objective of this experiment was to evaluate the tolerance of these rootstocks to short-term waterlogging on root and aerial parameters. Potted Maxi Gala apple plants were kept under 48 hours of waterlogging weekly throughout 19 weeks to be compared with a normal hydric condition control. The evaluated variables were: leaf, stem and root dry matter, number and length of new root emission, and number of leaves, mean leaf size and chlorophyll content. Rootstocks G.202, G.814 and Marubakaido/M.9 interstock presented more tolerance to waterlogging, and the main defense mechanism was the emission of new adventitious roots.

RESUMO: Até pouco tempo, haviam poucas opções de porta-enxertos de macieira disponíveis comercialmente para produtores brasileiros. Contudo, com a nova série de porta-enxertos Geneva® introduzidos recentemente, características desejáveis foram apresentadas como, controle de vigor e ângulo de ramo aberto. Nas principais regiões produtoras de maçã no Brasil, chuvas intermitentes ocorrem eventualmente levando muitas áreas ao encharcamento, especialmente em locais com latossolos com elevados teores de argila. Em adição, pouco se sabe sobre a tolerância dos porta-enxertos M.9, Marubakaido com inter-enxerto de M.9, G.202, G.213 e G.814 ao encharcamento. Assim, o objetivo deste experimento foi avaliar a tolerância destes porta-enxertos ao encharcamento temporário através de parâmetros de raiz e parte aérea. Macieiras Maxi Gala, cultivadas em vasos, foram mantidas sob encharcamento semanalmente durante 48 horas por 19 semanas, para serem comparadas com o controle em condição hídrica normal. As variáveis analisadas foram: massa seca das folhas, caule e raiz, comprimento e número de raízes novas, número de folhas, tamanho de folha e teor de clorofila. Os porta-enxertos G.202, G.814 e Marubakaido com filtro de M.9 apresentaram maior tolerância ao encharcamento, sendo que o principal mecanismo de defesa para isso foi a maior emissão de raízes adventícias novas.

Tolerance of apple rootstocks to short-term waterlogging / Tolerância de porta-enxertos de macieira ao encharcamento temporário

Until few years ago there were limited options of apple rootstocks commercially available for Brazilian growers; although, new series of Geneva® rootstocks introduced recently present desirable features such as vigor control and wider lateral branch angle. On the main apple producing regions of Brazil, intermittent rainfall eventually occurs and waterlogged condition is frequent especially in high clay oxisols; in addition, little is known about the tolerance of rootstocks M.9, Marubakaido/M.9 interstock, G.202, G.213 and G.814 to waterlogging. Thus, the objective of this experiment was to evaluate the tolerance of these rootstocks to short-term waterlogging on root and aerial parameters. Potted ‘Maxi Gala apple plants were kept under 48 hours of waterlogging weekly throughout 19 weeks to be compared with a normal hydric condition control. The evaluated variables were: leaf, stem and root dry matter, number and length of new root emission, and number of leaves, mean leaf size and chlorophyll content. Rootstocks G.202, G.814 and Marubakaido/M.9 interstock presented more tolerance to waterlogging, and the main defense mechanism was the emission of new adventitious roots.(AU)

Até pouco tempo, haviam poucas opções de porta-enxertos de macieira disponíveis comercialmente para produtores brasileiros. Contudo, com a nova série de porta-enxertos Geneva® introduzidos recentemente, características desejáveis foram apresentadas como, controle de vigor e ângulo de ramo aberto. Nas principais regiões produtoras de maçã no Brasil, chuvas intermitentes ocorrem eventualmente levando muitas áreas ao encharcamento, especialmente em locais com latossolos com elevados teores de argila. Em adição, pouco se sabe sobre a tolerância dos porta-enxertos M.9, Marubakaido com inter-enxerto de M.9, G.202, G.213 e G.814 ao encharcamento. Assim, o objetivo deste experimento foi avaliar a tolerância destes porta-enxertos ao encharcamento temporário através de parâmetros de raiz e parte aérea. Macieiras ‘Maxi Gala, cultivadas em vasos, foram mantidas sob encharcamento semanalmente durante 48 horas por 19 semanas, para serem comparadas com o controle em condição hídrica normal. As variáveis analisadas foram: massa seca das folhas, caule e raiz, comprimento e número de raízes novas, número de folhas, tamanho de folha e teor de clorofila. Os porta-enxertos G.202, G.814 e Marubakaido com filtro de M.9 apresentaram maior tolerância ao encharcamento, sendo que o principal mecanismo de defesa para isso foi a maior emissão de raízes adventícias novas.(AU)

Cortisol, resposta glicêmica e secreção de insulina em equinos clinicamente sadios submetidos a sessões de hipóxia normobárica

The cortisol levels, glycemic response and insulin secretion were evaluated in non-exercised horses submitted to sessions of normobaric hypoxia. Healthy adult horses (n=8) were selected after physical examination and underwent an intravenous glucose tolerance test (0.5g kg-1) (IVGTT). Blood samples (n=11) were collected between 0 and 180 minutes after glucose administration to evaluate glycemic response and insulin secretion. Then, they were exposed to 1-hour hypoxia sessions twice a day, reaching a total of 43 hypoxia sessions, with [O2] decreasing from 17 to 12%. Heart rate and serum samples to measure cortisol were collected before and every 15 minutes during the sessions 1, 4, 6, 8, 10, 14, 22 and 43. The IVGTT was repeated at the end of the study. The serum cortisol levels were higher in session 1 (S1) (17% O2) when compared to the levels of S10 (13% O2) and S43 (12% O2) (P 0.05). The glycemic curve in resting healthy horses is not altered by exposure to 43 normobaric hypoxia sessions. The increase in insulin secretion, followed by decreased heart rate and serum cortisol suggest an adaptation of the horses to the hypoxia model used.

Os níveis séricos de cortisol, resposta glicêmica e secreção de insulina foram avaliados em equinos não exercitados submetidos a sessões de hipóxia normobárica. Cavalos adultos sadios (n=8) foram selecionados após exame físico e submetidos ao teste de tolerância à glicose intravenosa (0,5g kg-1) (TTGIV). Amostras de sangue (n=11) foram coletadas entre 0 e 180 minutos após a administração de glicose para avaliar a resposta glicêmica e a secreção de insulina. Os animais foram então expostos a sessões de uma hora de hipóxia duas vezes ao dia, totalizando 43 sessões, com concentração decrescente de O2 de 17 a 12%. A frequência cardíaca e as amostras sanguíneas para a determinação do cortisol sérico foram coletadas antes e a cada 15 minutos durante as sessões 1, 4, 6, 8, 10, 14, 22 e 43. A TTGIV foi repetida ao final do estudo. Os níveis de cortisol sérico foram maiores na sessão 1 (S1) (17% O2) quando comparados aos níveis da S10 (13% O2) e da S43 (12% O2)(P 0,05). A curva glicêmica de equinos clinicamente sadios não submetidos a exercício não é alterada pela exposição a 43 sessões de hipóxia normobárica. O aumento na secreção de insulina, acompanhada de diminuição da frequência cardíaca e cortisol sérico sugerem uma adaptação dos cavalos ao modelo de hipóxia utilizado.

Cortisol, resposta glicêmica e secreção de insulina em equinos clinicamente sadios submetidos a sessões de hipóxia normobárica

The cortisol levels, glycemic response and insulin secretion were evaluated in non-exercised horses submitted to sessions of normobaric hypoxia. Healthy adult horses (n=8) were selected after physical examination and underwent an intravenous glucose tolerance test (0.5g kg-1) (IVGTT). Blood samples (n=11) were collected between 0 and 180 minutes after glucose administration to evaluate glycemic response and insulin secretion. Then, they were exposed to 1-hour hypoxia sessions twice a day, reaching a total of 43 hypoxia sessions, with [O2] decreasing from 17 to 12%. Heart rate and serum samples to measure cortisol were collected before and every 15 minutes during the sessions 1, 4, 6, 8, 10, 14, 22 and 43. The IVGTT was repeated at the end of the study. The serum cortisol levels were higher in session 1 (S1) (17% O2) when compared to the levels of S10 (13% O2) and S43 (12% O2) (P 0.05). The glycemic curve in resting healthy horses is not altered by exposure to 43 normobaric hypoxia sessions. The increase in insulin secretion, followed by decreased heart rate and serum cortisol suggest an adaptation of the horses to the hypoxia model used.

Os níveis séricos de cortisol, resposta glicêmica e secreção de insulina foram avaliados em equinos não exercitados submetidos a sessões de hipóxia normobárica. Cavalos adultos sadios (n=8) foram selecionados após exame físico e submetidos ao teste de tolerância à glicose intravenosa (0,5g kg-1) (TTGIV). Amostras de sangue (n=11) foram coletadas entre 0 e 180 minutos após a administração de glicose para avaliar a resposta glicêmica e a secreção de insulina. Os animais foram então expostos a sessões de uma hora de hipóxia duas vezes ao dia, totalizando 43 sessões, com concentração decrescente de O2 de 17 a 12%. A frequência cardíaca e as amostras sanguíneas para a determinação do cortisol sérico foram coletadas antes e a cada 15 minutos durante as sessões 1, 4, 6, 8, 10, 14, 22 e 43. A TTGIV foi repetida ao final do estudo. Os níveis de cortisol sérico foram maiores na sessão 1 (S1) (17% O2) quando comparados aos níveis da S10 (13% O2) e da S43 (12% O2)(P 0,05). A curva glicêmica de equinos clinicamente sadios não submetidos a exercício não é alterada pela exposição a 43 sessões de hipóxia normobárica. O aumento na secreção de insulina, acompanhada de diminuição da frequência cardíaca e cortisol sérico sugerem uma adaptação dos cavalos ao modelo de hipóxia utilizado.

Aclimatação de peixe de respiração aérea facultativa a água hypóxica: afinidade pelo oxigênio do sangue e agentes alostéricos

Summary Blood oxygen affinities, erythrocytic nucleoside triphosphate concentrations (NTP) and other hematological parameters were measured in facultative air-breathing fish from the Amazon after acclimation to well aerated ("normoxic") and hypoxic water (PO2 = 125 to 135 and 20 to 25 mm, respectively). In the armored catfish Hypostomus sp, and Pterygoplichthys sp., hypoxia induces intermittent surfacing to gulp air and results in lower NTP levels, chiefly through significant decreases in guanosine triphosphate (GTF). The subsequent increases in blood O2 affinity appear adaptive to lowered time average internal O2 tensions. No similar changes were seen in the eel Synbranchus which breathes air almost continuously when kept in hypoxic water. The results are discussed in terms of their adaptive significance, and compared with data on temperate fish.

Resumo Afinidades pelo oxigênio do sangue, concentrações eritrocíticas de nucleosídeo trifosfato (NTP) e outros parâmetros hematológicos, foram medidos em peixes de respiração aérea facultativa do Amazonas, depois da aclimatação em água oxigenada ("normóxica") e água hipóxica (PO2 = 125 a 135 e 20 a 25 mm Hg, respectivamente). No bagre, Hipostomus sp. e Pterygoplichtys sp. a hipoxia leva a interminentes subidas à superfície para tomar ar, resultando em níveis mais baixos de NTP, principalmente pelo significativo decréscimo de guanosina 3-fosfato (GTF). Os subseqüentes aumentos na afinidade pelo O2 do sangue aparecem adaptados às tensões de O2 internas médias em tempos mais baixos. Nenhuma troca semelhante foi vista na enguia Synbranchus, a qual respira quase que continuamente ar, quando mantida em água hipóxica. Os resultados, são discutidos em termos de sua significância adaptativa e comparada com os dados sobre a temperatura do peixe.

Aclimatação de peixe de respiração aérea facultativa a água hypóxica: afinidade pelo oxigênio do sangue e agentes alostéricos

Summary Blood oxygen affinities, erythrocytic nucleoside triphosphate concentrations (NTP) and other hematological parameters were measured in facultative air-breathing fish from the Amazon after acclimation to well aerated ("normoxic") and hypoxic water (PO2 = 125 to 135 and 20 to 25 mm, respectively). In the armored catfish Hypostomus sp, and Pterygoplichthys sp., hypoxia induces intermittent surfacing to gulp air and results in lower NTP levels, chiefly through significant decreases in guanosine triphosphate (GTF). The subsequent increases in blood O2 affinity appear adaptive to lowered time average internal O2 tensions. No similar changes were seen in the eel Synbranchus which breathes air almost continuously when kept in hypoxic water. The results are discussed in terms of their adaptive significance, and compared with data on temperate fish.

Resumo Afinidades pelo oxigênio do sangue, concentrações eritrocíticas de nucleosídeo trifosfato (NTP) e outros parâmetros hematológicos, foram medidos em peixes de respiração aérea facultativa do Amazonas, depois da aclimatação em água oxigenada ("normóxica") e água hipóxica (PO2 = 125 a 135 e 20 a 25 mm Hg, respectivamente). No bagre, Hipostomus sp. e Pterygoplichtys sp. a hipoxia leva a interminentes subidas à superfície para tomar ar, resultando em níveis mais baixos de NTP, principalmente pelo significativo decréscimo de guanosina 3-fosfato (GTF). Os subseqüentes aumentos na afinidade pelo O2 do sangue aparecem adaptados às tensões de O2 internas médias em tempos mais baixos. Nenhuma troca semelhante foi vista na enguia Synbranchus, a qual respira quase que continuamente ar, quando mantida em água hipóxica. Os resultados, são discutidos em termos de sua significância adaptativa e comparada com os dados sobre a temperatura do peixe.