Lead tolerance of water hyacinth (Eichhornia crassipes Mart. - Pontederiaceae) as defined by anatomical and physiological traits.

This study aimed at verifying the lead tolerance of water hyacinth and at looking at consequent anatomical and physiological modifications. Water hyacinth plants were grown on nutrient solutions with five different lead concentrations: 0.00, 0.50, 1.00, 2.00 and 4.00 mg L-1 by 20 days. Photosynthesis, transpiration, stomatal conductance and the Ci/Ca rate were measured at the end of 15 days of experiment. At the end of the experiment, the anatomical modifications in the roots and leaves, and the activity of antioxidant system enzymes, were evaluated. Photosynthetic and Ci/Ca rates were both increased under all lead treatments. Leaf anatomy did not exhibit any evidence of toxicity effects, but showed modifications of the stomata and in the thickness of the palisade and spongy parenchyma in the presence of lead. Likewise, root anatomy did not exhibit any toxicity effects, but the xylem and phloem exhibited favorable modifications as well as increased apoplastic barriers. All antioxidant system enzymes exhibited increased activity in the leaves, and some modifications in roots, in the presence of lead. It is likely, therefore, that water hyacinth tolerance to lead is related to anatomical and physiological modifications such as increased photosynthesis and enhanced anatomical capacity for CO2 assimilation and water conductance.

Lanthanum content and effects on growth, gas exchanges, and chlorophyll index in maize plants / Teor de lantânio e efeitos no crescimento, trocas gasosas e teor de clorofila em plantas de milho

Rare earth elements, such as lanthanum (La), have been applied to agriculture via fertilizers, aiming to increase the productivity and crop quality, such results observed mainly in China. However, the knowledge about the effect of La on maize growth, as well as for other species, despite the growing interest it is still limited. The aim of this study was to evaluate the effects of La on maize growth, La content,photosynthetic rate and chlorophyll content in maize plants in response to La treatment (0, 25, 50, 100, 150, 300 and 600 μM) in nutrient solution for three weeks. The plants were placed in geminated pots using a split-root technique. One of the pots in the geminated set was filled with a complete nutrient solution without La, while another was filled with a nutrient solution without phosphorus but containing different concentrations of La. It was verified that roots of maize plants can accumulate approximately sixty percent more La than shoots. Moreover, low La concentrations stimulated an increase in chlorophyll index,resulting in a slight increase in shoot biomass. At higher levels, La didn’t reduce growth but caused adecrease in both photosynthetic rate and chlorophyll index.

Elementos terra rara, como lantânio (La), são aplicados à agricultura via fertilizantes, com oobjetivo de aumentar a produtividade e a qualidade das culturas agrícolas, fato observado principalmente naChina. Entretanto, o conhecimento sobre o efeito de La no crescimento do milho, bem como para outrasculturas agrícolas, ainda é limitado apesar do interesse crescente. O presente estudo objetivou avaliar oefeito da aplicação de La sobre o crescimento, teor de La, fotossíntese e teor de clorofila em plantas demilho, expostas a concentrações crescentes de La (0, 25, 50, 100, 150, 300 e 600 μM) em solução nutritivapor três semanas. As plantas foram colocadas em vasos geminados usando uma técnica de raiz divisória.Um dos potes no conjunto geminado foi preenchido com solução nutritiva completa que não continha La,enquanto outra foi preenchida com solução nutritiva sem fósforo, mas contendo diferentes concentraçõesde La. Foi verificado que as raízes das plantas de milho podem acumular sessenta por cento mais La quandocomparado à parte aérea. Além disso, as baixas concentrações de La estimularam o aumento do teor declorofila, resultando em um aumento na biomassa da parte aérea. Em concentrações mais elevadas, aaplicação de La não reduziu o crescimento das plantas de milho, mas causou diminuição na taxafotossintética e no índice de clorofila.

Características fisiológicas de microtomateiros fitocromo-mutantes / Physiological characteristics of micro-tomato (Lycopersicon esculentum P. Miller) phytochrome-mutants

Objetivou-se, neste trabalho, caracterizar aspectos fisiológicos de microtomateiros (Lycopersicon esculentum P. Miller cv. Micro-Tom) fitocromo-mutantes. A cultivar Micro-Tom e os mutantes aurea (deficiente na biossíntese do cromóforo dos fitocromos), atroviolacea (atv) e high pigment1 (hp1;ambos superexpressam eventos mediados por fitocromos) foram cultivados em condições controladas de luz e temperatura e caracterizados no estágio de floração. O mutante hp1 obteve as maiores taxas de fotossíntese potencial e de conteúdo de carotenóides. O mutante aurea manteve taxas de fotossíntese potencial similares à cultivar Micro-Tom, mesmo expressando o mais baixo conteúdo de clorofilas, e também expressou o maior conteúdo de nitrogênio entre os demais microtomateiros. Os mutantes aurea e hp1 obtiveram os menores conteúdos de açúcares solúveis totais. O mutante atv expressou o maior conteúdo de clorofilas e também a menor razão clorofila a/b.

The objective of this work was to characterize physiological aspects of micro-tomato (Lycopersicon esculentum P. Miller cv. Micro-Tom) phytochrome-mutants. Plants of Micro-Tom cultivar and aurea (deficient in phytochrome chromophore biosynthesis), high pigment1 (hp1) and atroviolacea (atv) (both super express phytochrome events-mediated) mutants were cultivated under controlled light and temperature and evaluated in flowering stage. The hp1 mutant expressed the highest rates of potential photosynthesis and also the content of total carotenoids. Aurea mutant maintained similar potential photosynthesis rates as the Micro-Tom cultivar, even containing low chlorophyll content, and expressed the highest content of nitrogen among all micro-tomatoes studied. Total soluble sugars were lower in aurea and hp1 mutants. The atv mutant expressed the highest content of chlorophylls and also the lowest rate of chlorophyll a/b.

Alterações anatômicas de bananeiras micropropagadas em resposta a aclimatização ex vitro / Anatomic modifications of micropropagated banana plants in response to ex vitro acclimatization

Pesquisas acerca das modificações estruturais e fisiológicas inerentes ao processo de micropropagação são fundamentais para compreender os efeitos desta técnica, desenvolver protocolos mais eficientes e, sobretudo, reduzir perdas ex vitro. O objetivo neste trabalho foi avaliar e quantificar as modificações na anatomia foliar de bananeiras provenientes de micropropagação, durante a fase de aclimatização em casa de vegetação. Para tanto, brotações axilares de bananeira cv. Japira, provenientes da multiplicação in vitro, foram enraizadas em meio MS, acrescido de ANA (1mg L-1) e ágar (6g L-1), e mantidas à temperatura de 25°C±2°C e 16 horas de irradiância a 35µmol m-2 s-1, por 35 dias. Posteriormente, as plantas foram submetidas a diferentes períodos de aclimatização (zero, 21, 42, 63, 84 e 120 dias) e avaliadas quanto à anatomia, por meio de seções transversais e paradérmicas foliares. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado. Verificou-se que as maiores alterações anatômicas ocorrem após 42 dias do transplantio ex vitro, com acentuado espessamento dos parênquimas clorofilianos e limbo foliar, bem como diferenciação da maioria dos tecidos. Quanto aos estômatos, estes estão distribuídos em ambas às faces da epiderme, com maior número na face abaxial e em folhas oriundas de primórdios foliares formados in vitro.

Researches about structural and physiological modifications in different stages of the micropropagation are fundamental to understand the effects of this technology to improve protocols and to reduce losses in the acclimatization. The objective of this study was to assess and to quantify the variations in the foliar anatomy of micropropagated banana plants during the ex vitro acclimatization in greenhouse. Thus, axillary buds from in vitro multiplication of Japira cultivar, were rooted in MS medium, added of NAA (1mg L-1) and agar (6g L-1), and kept at room temperature (25°C ±2°C) under 16 hours photoperiod and irradiation of 35µmol m-2 s-1, for 35 days. Subsequently, the plants were submitted to different acclimatization periods (zero, 21, 42, 63, 84 e 120 days) being the leaf anatomy of the plants evaluated by transversal and paradermal sections. A completely randomized design was used. The largest anatomical alterations it were verified after 42 days of the transplantation to ex vitro conditions, with pronounced thickness of chlorophyllian parenchyma and leaf blade, as well, as the differentiation of the majority of foliar tissues. The stomata were distributed on both sides of the leaves, with higher number on the undersurface and on leaves formed from in vitro foliar primordia.

Avaliações anatômicas foliares em mudas de café 'catuaí' e 'siriema' submetidasao estresse hídrico / Leaf anatomical evaluations in 'Catuaí' and 'Siriema' coffee seedlings submitted to water stress

Objetivou-se verificar a existência de características de resistência à seca em mudas da cultivar Siriema em relação à cv. Catuaí. O experimento foi conduzido em viveiro com sombrite e plástico na área experimental do DBI/UFLA, MG. Foram utilizadas mudas de cafeeiros com seis meses de idade, seis a oito pares de folhas, provenientes do viveiro da Fundação Procafé, em Varginha, MG. Antes da indução dos tratamentos, as mudas foram irrigadas diariamente; depois, os tratamentos foram estabelecidos: um grupo continuava irrigado e outro grupo submetido à suspensão de rega. O período experimental foi de 10 dias e a unidade experimental foi composta por uma planta, sendo cinco repetições, dispostas em Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC). Para a epiderme adaxial e abaxial, índice estomático e razão PP/LF não houve diferenças significativas em nenhuma situação estudada. Para o parênquima esponjoso no tratamento irrigado, o 'Siriema' apresentou maior espessura em relação à cv. Catuaí, enquanto que o parênquima paliçádico não apresentou diferenças. O limbo foliar do 'Siriema' foi mais espesso que o da cv. Catuaí, independentemente do tratamento. Os diâmetros polar e equatorial dos estômatos foram maiores no tratamento não irrigado para o 'Siriema'. Para a relação DP/DE e densidade estomática, o 'Siriema' não irrigado apresentou-se maior em relação à cv. Catuaí não irrigada. Nas condições deste experimento, os diâmetros polar e equatorial dos estômatos, relação DP/DE e densidade estomática permitiram discriminar satisfatoriamente os dois cafés estudados em termos de tolerância diferencial à seca, a favor do material 'Siriema'.

This paper aimed to verify the existence of the drought characteristics of resistance in seedlings during coffee development. The material Siriema was compared to Catuaí cultivar. The experiment was conducted in greenhouse, with mesh screen and plastic in experimental area of DBI/UFLA/MG. One used coffee seedlings of 'Siriema' and 'Catuaí' of six months age, containing six to eight pairs of leaves, from the nursery house of Fundação Procafé in Varginha, MG. Before the treatment induction, the seedlings were daily irrigated, then the treatments were estabilished: one group continued to be irrigated and another one was submitted to irrigation suspension. The experimental period lasted 10 days. The experimental unit was composed by one plant with 5 replicates, disposed in freely randomized design. For the adaxial and abaxial epidermis, stomatic index and PP/LF ratio, and no significative differences were found. Considering the spongy perenchym in irrigated treatment, the 'Siriema' showed higher thickness than Catuaí cv., while for the palisada parenchyma there was no difference. The 'Siriema' leaf blade was thicker than 'Catuaí' independent of the treatment. The polar and equatorial diameters of the stomata were higher in non-irrigated treatment for 'Siriema'. For the DP/DE ratio for stomatic density the non- irrigated 'Siriema' showed higher in relation to non-irrigated Catuaí cv. In this experiment conditions, the polar and equatorial diameters of the stomata, DP/DE ratio and stomatic density allowed to discriminate satisfactory both coffee genotype studied in relation to differential tolerance, favoring the material Siriema.