Do Dipteryx alata Vogel seedlings recover the quality and the photosynthetic and antioxidant responses in the post-flooding? / Mudas de Dipteryx alata Vogel recuperam a qualidade e as respostas fotossintéticas e antioxidantes no pós-alagamento?

Abstract Dipteryx alata Vogel is a tree species widely found in Cerrado, settling preferentially in well drained soils. Studies related to ecophysiology of D. alata may contribute to the decision making about using seedlings of this species in projects aimed at the recovery of degraded areas where seasonal flooding happens. This study aimed to assess the effects of flooding on photosynthetic and antioxidant metabolism and quality of D. alata seedlings cultivated or not under flooding during four assessment periods (0, 20, 40, and 60 days), followed by 100 days after the end of each assessment period (0+100, 20+100, 40+100, and 60+100 days), allowing verifying the potential for post-flooding recovery. Flooded plants showed lower photosynthetic efficiency than non-flooded plants, regardless of the periods of exposure. However, this efficiency was recovered in the post-flooding, with values similar to that of the non-flooded seedlings. Moreover, the damage to FV/FM was evidenced by an increase in the period of exposure to flooding, but recovery was also observed at this stage of the photosynthetic metabolism. Seedling quality decreased under flooding, not varying between periods of exposure, but remained lower although the increase observed in the post-flooding period, with no recovery after flooding. The occurrence of hypertrophied lenticels associated with physiological changes and an efficient antioxidant enzyme system might have contributed to the survival and recovery of these seedlings. Thus, this species is sensitive to flooding stress but capable of adjusting and recovering metabolic characteristics at 100 days after the suspension of the water stress, but with no recovery in seedling quality. Thus, we suggested plasticity under the cultivation condition and determined that the time of 100 days is not enough for the complete resumption of growth.

Resumo Dipteryx alata Vogel é uma arbórea de ampla ocorrência no Cerrado, se estabelecendo preferencialmente em solos bem drenados. Estudos referentes à ecofisiologia de D. alata em podem contribuir para a tomada de decisão sobre o uso de mudas dessa espécie em programas de recuperação de áreas degradadas sujeitas a alagamento temporário. Objetivamos com essa pesquisa avaliar os efeitos do alagamento no metabolismo fotossintético e antioxidante, além da qualidade de mudas dessa espécie, cultivadas ou não sob alagamento durante quatro períodos de avaliação (0, 20, 40 e 60 dias) seguidos de 100 dias após o término de cada período (0+100, 20+100, 40+100, 60+100 dias), possibilitando verificar o potencial de recuperação pós-alagamento. Observamos que as plantas alagadas apresentaram menor eficiência fotossintética e danos em FV/FM entretanto houve recuperação dessas características no pós alagamento. A qualidade das mudas reduziu sob alagamento não variando entre os períodos de exposição e embora tenha aumentado no pós-alagamento manteve-se menor não se recuperando. A ocorrência de lenticelas hipertrofiadas associadas a alterações fisiológicas e um eficiente sistema enzimático antioxidante devem ter contribuído para a sobrevivência e recuperação metabólica dessas mudas. Diante disso, sugerimos que a espécie é sensível ao estresse por alagamento, mas capaz de se ajustar e recuperar as características metabólicas 100 dias após a suspensão deste estresse hídrico, no entanto a qualidade da mudas não apresentou recuperação, assim, sugerimos plasticidade diante da condição de cultivo e ressaltamos que o tempo de 100 dias não é suficiente para a completa retomada do crescimento.

Regulon: An overview of plant abiotic stress transcriptional regulatory system and role in transgenic plants / Regulon: Uma visão geral do sistema regulador da transcrição do estresse abiótico em plantas e papel nas plantas transgênica

Abstract Population growth is increasing rapidly around the world, in these consequences we need to produce more foods to full fill the demand of increased population. The world is facing global warming due to urbanizations and industrialization and in this concerns plants exposed continuously to abiotic stresses which is a major cause of crop hammering every year. Abiotic stresses consist of Drought, Salt, Heat, Cold, Oxidative and Metal toxicity which damage the crop yield continuously. Drought and salinity stress severally affected in similar manner to plant and the leading cause of reduction in crop yield. Plants respond to various stimuli under abiotic or biotic stress condition and express certain genes either structural or regulatory genes which maintain the plant integrity. The regulatory genes primarily the transcription factors that exert their activity by binding to certain cis DNA elements and consequently either up regulated or down regulate to target expression. These transcription factors are known as masters regulators because its single transcript regulate more than one gene, in this context the regulon word is fascinating more in compass of transcription factors. Progress has been made to better understand about effect of regulons (AREB/ABF, DREB, MYB, and NAC) under abiotic stresses and a number of regulons reported for stress responsive and used as a better transgenic tool of Arabidopsis and Rice.

Resumo O crescimento populacional está aumentando rapidamente em todo o mundo, e para combater suas consequências precisamos produzir mais alimentos para suprir a demanda do aumento populacional. O mundo está enfrentando o aquecimento global devido à urbanização e industrialização e, nesse caso, plantas expostas continuamente a estresses abióticos, que é uma das principais causas do martelamento das safras todos os anos. Estresses abióticos consistem em seca, sal, calor, frio, oxidação e toxicidade de metais que prejudicam o rendimento da colheita continuamente. A seca e o estresse salino são afetados de maneira diversa pela planta e são a principal causa de redução da produtividade das culturas. As plantas respondem a vários estímulos sob condições de estresse abiótico ou biótico e expressam certos genes estruturais ou regulatórios que mantêm a integridade da planta. Os genes reguladores são principalmente os fatores de transcrição que exercem sua atividade ligando-se a certos elementos cis do DNA e, consequentemente, são regulados para cima ou para baixo para a expressão alvo. Esses fatores de transcrição são conhecidos como reguladores mestres porque sua única transcrição regula mais de um gene; nesse contexto, a palavra regulon é mais fascinante no âmbito dos fatores de transcrição. Progresso foi feito para entender melhor sobre o efeito dos regulons (AREB / ABF, DREB, MYB e NAC) sob estresses abióticos e uma série de regulons relatados como responsivos ao estresse e usados ​​como uma melhor ferramenta transgênica de Arabidopsis e Rice.

Avaliação e elucidação do mecanismo de ação de polímeros naturais modificados utilizados na agricultura / Evaluation and mode of action elucidation for modified natural polymers used in agriculture

Atualmente a agricultura ocupa um papel de extrema importância na conjuntura global e nacional e está inserida em um contexto de enormes desafios devido ao aumento da população mundial e maior demanda por alimentos. Ao mesmo tempo, é o setor mais afetado pelos impactos negativos das mudanças climáticas, que têm espalhado suas consequências de maneira cada vez mais frequente e intensa. Um dos principais efeitos é a alteração do regime de chuvas ao redor do globo, ocasionando estiagens intensas e duradouras, capazes de reduzir a produtividade de safras e comprometer a produção alimentícia. As abordagens atualmente existentes no mercado para mitigar as consequências negativas da escassez hídrica demandam alto investimento de implementação e manutenção, ou possuem um perfil ecotoxicológico insatisfatório. Polímeros de origem natural modificados quimicamente foram avaliados em termos de desempenho e capacidade de prover às plantas uma maior disponibilidade de água através de retenção hídrica. Os resultados alcançados demonstraram que os polímeros modificados com grupos iônicos foram capazes de promover um melhor gerenciamento hídrico no microambiente ao redor de sementes e entregar ganhos de produtividade a lavouras de soja. O mecanismo de ação da tecnologia estudada foi elucidado através de ensaios de determinação de capacidade de campo, análise de elipsometria, microscopia de força atômica, ensaios de germinação de soja sob estresse hídrico e implementação de áreas de soja a céu aberto a partir da aplicação em tratamento de sementes e sulco de plantio. As interações intra e intermoleculares entre as partículas de solo, moléculas de polímero e de água se mostraram ponto chave para a mudança de patamar de desempenho de polímeros naturais modificados utilizados na agricultura, quando comparados com os grupos controle. A tecnologia aqui estudada é, portanto, recomendada para utilização na agricultura, com capacidade de potencializar o efeito de tecnologias dependentes de água, resultando em maior produtividade na colheita

Nowadays agriculture occupies an extremely important role both in the global and national scenarios. Its included in a very challenging context due to the forecast of increased world population and consequent higher demand for food. At the same time, it is the most affected economic sector by the climate change effects, which have been causing frequent and harsh impacts. One of the main effects is the change in the rainfall pattern worldwide, which causes severe and long-lasting droughts, responsible for causing crops to fail and therefore putting food production at risk. The current available mitigation measures to address hydric scarcity require a huge investment for implementation and maintenance or do not present a satisfactory and safe ecotoxicological profile. Chemically modified natural polymers have been evaluated in terms of performance and ability to provide the plants with higher water availability through hydric retention. The results obtained show that such ionic group modified polymers are able to promote better water management in a given microenvironment surrounding the seeds and ultimately delivery a higher yield to soy crops. The technology's mode of action has been elucidated through field capacity determination trials, ellipsometry, atomic force microscopy, soy germination trials under hydric stress and, finally, implementation of soy areas under actual field conditions by applying the polymers via seed treatment and in-furrow methods. Both intra- and intermolecular interaction between soil particles, polymer and water molecules have been proven as key to understanding the agricultural performance improvement of the modified polymers when compared to the control. The technology is recommended for agricultural applications due to its ability to boost the effect of water-dependent technologies, promoting higher yields

Regulon: An overview of plant abiotic stress transcriptional regulatory system and role in transgenic plants / Regulon: Uma visão geral do sistema regulador da transcrição do estresse abiótico em plantas e papel nas plantas transgênica

Population growth is increasing rapidly around the world, in these consequences we need to produce more foods to full fill the demand of increased population. The world is facing global warming due to urbanizations and industrialization and in this concerns plants exposed continuously to abiotic stresses which is a major cause of crop hammering every year. Abiotic stresses consist of Drought, Salt, Heat, Cold, Oxidative and Metal toxicity which damage the crop yield continuously. Drought and salinity stress severally affected in similar manner to plant and the leading cause of reduction in crop yield. Plants respond to various stimuli under abiotic or biotic stress condition and express certain genes either structural or regulatory genes which maintain the plant integrity. The regulatory genes primarily the transcription factors that exert their activity by binding to certain cis DNA elements and consequently either up regulated or down regulate to target expression. These transcription factors are known as masters regulators because its single transcript regulate more than one gene, in this context the regulon word is fascinating more in compass of transcription factors. Progress has been made to better understand about effect of regulons (AREB/ABF, DREB, MYB, and NAC) under abiotic stresses and a number of regulons reported for stress responsive and used as a better transgenic tool of Arabidopsis and Rice.

O crescimento populacional está aumentando rapidamente em todo o mundo, e para combater suas consequências precisamos produzir mais alimentos para suprir a demanda do aumento populacional. O mundo está enfrentando o aquecimento global devido à urbanização e industrialização e, nesse caso, plantas expostas continuamente a estresses abióticos, que é uma das principais causas do martelamento das safras todos os anos. Estresses abióticos consistem em seca, sal, calor, frio, oxidação e toxicidade de metais que prejudicam o rendimento da colheita continuamente. A seca e o estresse salino são afetados de maneira diversa pela planta e são a principal causa de redução da produtividade das culturas. As plantas respondem a vários estímulos sob condições de estresse abiótico ou biótico e expressam certos genes estruturais ou regulatórios que mantêm a integridade da planta. Os genes reguladores são principalmente os fatores de transcrição que exercem sua atividade ligando-se a certos elementos cis do DNA e, consequentemente, são regulados para cima ou para baixo para a expressão alvo. Esses fatores de transcrição são conhecidos como reguladores mestres porque sua única transcrição regula mais de um gene; nesse contexto, a palavra regulon é mais fascinante no âmbito dos fatores de transcrição. Progresso foi feito para entender melhor sobre o efeito dos regulons (AREB / ABF, DREB, MYB e NAC) sob estresses abióticos e uma série de regulons relatados como responsivos ao estresse e usados como uma melhor ferramenta transgênica de Arabidopsis e Rice.

Do Dipteryx alata Vogel seedlings recover the quality and the photosynthetic and antioxidant responses in the post-flooding? / Mudas de Dipteryx alata Vogel recuperam a qualidade e as respostas fotossintéticas e antioxidantes no pós-alagamento?

Dipteryx alata Vogel is a tree species widely found in Cerrado, settling preferentially in well drained soils. Studies related to ecophysiology of D. alata may contribute to the decision making about using seedlings of this species in projects aimed at the recovery of degraded areas where seasonal flooding happens. This study aimed to assess the effects of flooding on photosynthetic and antioxidant metabolism and quality of D. alata seedlings cultivated or not under flooding during four assessment periods (0, 20, 40, and 60 days), followed by 100 days after the end of each assessment period (0+100, 20+100, 40+100, and 60+100 days), allowing verifying the potential for post-flooding recovery. Flooded plants showed lower photosynthetic efficiency than non-flooded plants, regardless of the periods of exposure. However, this efficiency was recovered in the post-flooding, with values similar to that of the non-flooded seedlings. Moreover, the damage to FV/FM was evidenced by an increase in the period of exposure to flooding, but recovery was also observed at this stage of the photosynthetic metabolism. Seedling quality decreased under flooding, not varying between periods of exposure, but remained lower although the increase observed in the post-flooding period, with no recovery after flooding. The occurrence of hypertrophied lenticels associated with physiological changes and an efficient antioxidant enzyme system might have contributed to the survival and recovery of these seedlings. Thus, this species is sensitive to flooding stress but capable of adjusting and recovering metabolic characteristics at 100 days after the suspension of the water stress, but with no recovery in seedling quality. Thus, we suggested plasticity under the cultivation condition and determined that the time of 100 days is not enough for the complete resumption of growth.

Dipteryx alata Vogel é uma arbórea de ampla ocorrência no Cerrado, se estabelecendo preferencialmente em solos bem drenados. Estudos referentes à ecofisiologia de D. alata em podem contribuir para a tomada de decisão sobre o uso de mudas dessa espécie em programas de recuperação de áreas degradadas sujeitas a alagamento temporário. Objetivamos com essa pesquisa avaliar os efeitos do alagamento no metabolismo fotossintético e antioxidante, além da qualidade de mudas dessa espécie, cultivadas ou não sob alagamento durante quatro períodos de avaliação (0, 20, 40 e 60 dias) seguidos de 100 dias após o término de cada período (0+100, 20+100, 40+100, 60+100 dias), possibilitando verificar o potencial de recuperação pós-alagamento. Observamos que as plantas alagadas apresentaram menor eficiência fotossintética e danos em FV/FM entretanto houve recuperação dessas características no pós alagamento. A qualidade das mudas reduziu sob alagamento não variando entre os períodos de exposição e embora tenha aumentado no pós-alagamento manteve-se menor não se recuperando. A ocorrência de lenticelas hipertrofiadas associadas a alterações fisiológicas e um eficiente sistema enzimático antioxidante devem ter contribuído para a sobrevivência e recuperação metabólica dessas mudas. Diante disso, sugerimos que a espécie é sensível ao estresse por alagamento, mas capaz de se ajustar e recuperar as características metabólicas 100 dias após a suspensão deste estresse hídrico, no entanto a qualidade da mudas não apresentou recuperação, assim, sugerimos plasticidade diante da condição de cultivo e ressaltamos que o tempo de 100 dias não é suficiente para a completa retomada do crescimento.

Regulon: An overview of plant abiotic stress transcriptional regulatory system and role in transgenic plants

Abstract Population growth is increasing rapidly around the world, in these consequences we need to produce more foods to full fill the demand of increased population. The world is facing global warming due to urbanizations and industrialization and in this concerns plants exposed continuously to abiotic stresses which is a major cause of crop hammering every year. Abiotic stresses consist of Drought, Salt, Heat, Cold, Oxidative and Metal toxicity which damage the crop yield continuously. Drought and salinity stress severally affected in similar manner to plant and the leading cause of reduction in crop yield. Plants respond to various stimuli under abiotic or biotic stress condition and express certain genes either structural or regulatory genes which maintain the plant integrity. The regulatory genes primarily the transcription factors that exert their activity by binding to certain cis DNA elements and consequently either up regulated or down regulate to target expression. These transcription factors are known as masters regulators because its single transcript regulate more than one gene, in this context the regulon word is fascinating more in compass of transcription factors. Progress has been made to better understand about effect of regulons (AREB/ABF, DREB, MYB, and NAC) under abiotic stresses and a number of regulons reported for stress responsive and used as a better transgenic tool of Arabidopsis and Rice.

Resumo O crescimento populacional está aumentando rapidamente em todo o mundo, e para combater suas consequências precisamos produzir mais alimentos para suprir a demanda do aumento populacional. O mundo está enfrentando o aquecimento global devido à urbanização e industrialização e, nesse caso, plantas expostas continuamente a estresses abióticos, que é uma das principais causas do martelamento das safras todos os anos. Estresses abióticos consistem em seca, sal, calor, frio, oxidação e toxicidade de metais que prejudicam o rendimento da colheita continuamente. A seca e o estresse salino são afetados de maneira diversa pela planta e são a principal causa de redução da produtividade das culturas. As plantas respondem a vários estímulos sob condições de estresse abiótico ou biótico e expressam certos genes estruturais ou regulatórios que mantêm a integridade da planta. Os genes reguladores são principalmente os fatores de transcrição que exercem sua atividade ligando-se a certos elementos cis do DNA e, consequentemente, são regulados para cima ou para baixo para a expressão alvo. Esses fatores de transcrição são conhecidos como reguladores mestres porque sua única transcrição regula mais de um gene; nesse contexto, a palavra regulon é mais fascinante no âmbito dos fatores de transcrição. Progresso foi feito para entender melhor sobre o efeito dos regulons (AREB / ABF, DREB, MYB e NAC) sob estresses abióticos e uma série de regulons relatados como responsivos ao estresse e usados como uma melhor ferramenta transgênica de Arabidopsis e Rice.

Do Dipteryx alata Vogel seedlings recover the quality and the photosynthetic and antioxidant responses in the post-flooding?

Abstract Dipteryx alata Vogel is a tree species widely found in Cerrado, settling preferentially in well drained soils. Studies related to ecophysiology of D. alata may contribute to the decision making about using seedlings of this species in projects aimed at the recovery of degraded areas where seasonal flooding happens. This study aimed to assess the effects of flooding on photosynthetic and antioxidant metabolism and quality of D. alata seedlings cultivated or not under flooding during four assessment periods (0, 20, 40, and 60 days), followed by 100 days after the end of each assessment period (0+100, 20+100, 40+100, and 60+100 days), allowing verifying the potential for post-flooding recovery. Flooded plants showed lower photosynthetic efficiency than non-flooded plants, regardless of the periods of exposure. However, this efficiency was recovered in the post-flooding, with values similar to that of the non-flooded seedlings. Moreover, the damage to FV/FM was evidenced by an increase in the period of exposure to flooding, but recovery was also observed at this stage of the photosynthetic metabolism. Seedling quality decreased under flooding, not varying between periods of exposure, but remained lower although the increase observed in the post-flooding period, with no recovery after flooding. The occurrence of hypertrophied lenticels associated with physiological changes and an efficient antioxidant enzyme system might have contributed to the survival and recovery of these seedlings. Thus, this species is sensitive to flooding stress but capable of adjusting and recovering metabolic characteristics at 100 days after the suspension of the water stress, but with no recovery in seedling quality. Thus, we suggested plasticity under the cultivation condition and determined that the time of 100 days is not enough for the complete resumption of growth.

Resumo Dipteryx alata Vogel é uma arbórea de ampla ocorrência no Cerrado, se estabelecendo preferencialmente em solos bem drenados. Estudos referentes à ecofisiologia de D. alata em podem contribuir para a tomada de decisão sobre o uso de mudas dessa espécie em programas de recuperação de áreas degradadas sujeitas a alagamento temporário. Objetivamos com essa pesquisa avaliar os efeitos do alagamento no metabolismo fotossintético e antioxidante, além da qualidade de mudas dessa espécie, cultivadas ou não sob alagamento durante quatro períodos de avaliação (0, 20, 40 e 60 dias) seguidos de 100 dias após o término de cada período (0+100, 20+100, 40+100, 60+100 dias), possibilitando verificar o potencial de recuperação pós-alagamento. Observamos que as plantas alagadas apresentaram menor eficiência fotossintética e danos em FV/FM entretanto houve recuperação dessas características no pós alagamento. A qualidade das mudas reduziu sob alagamento não variando entre os períodos de exposição e embora tenha aumentado no pós-alagamento manteve-se menor não se recuperando. A ocorrência de lenticelas hipertrofiadas associadas a alterações fisiológicas e um eficiente sistema enzimático antioxidante devem ter contribuído para a sobrevivência e recuperação metabólica dessas mudas. Diante disso, sugerimos que a espécie é sensível ao estresse por alagamento, mas capaz de se ajustar e recuperar as características metabólicas 100 dias após a suspensão deste estresse hídrico, no entanto a qualidade da mudas não apresentou recuperação, assim, sugerimos plasticidade diante da condição de cultivo e ressaltamos que o tempo de 100 dias não é suficiente para a completa retomada do crescimento.

Evaluation of water stress and co-inoculation of Azospirillum brasilense and Rhizobium tropici in beans (Phaseolus vulgaris l) / Avaliação do estratégio de água e co-inoculação de Azospirillum brasilense e Rhizobium tropici in beans (Phaseolus vulgaris l) / Evaluación del estrés hídrico y la coinoculación de Azospirillum brasilense y Rhizobium tropici en frijoles (Phaseolus vulgaris l)

Climate change has caused major changes in abiotic factors, with water stress as the greatest threat to agricultural production. The measures aimed at alleviating the problems caused by this limiting production factor have occurred through the adoption of sustainable strategies, especially microbial biotechnology, which uses the interactions between the microorganism and the plant, ensuring productive quality and inducing plant resistance to stresses biotic and abiotic. The objective of the present work was to evaluate the biological nitrogen fixation and the development of bean seedlings, with co-inoculation of two types of inoculants, which were subjected to water stress by different pot capacities. The experiment was conducted in a greenhouse, at Universidade Paranaense - UNIPAR, from April to June 2019. The experimental design was completely randomized (DIC), with 5 replications, 16 treatments and 80 experimental units. The cultivar used was SCS Riqueza. The parameters evaluated were pot capacity (25%, 50%, 75% and 90%); small, large and total nodules, shoot and root length, dry and fresh weight, total carbon and nitrogen. The evaluation of the morphological parameters of the bean seedlings indicated that the co- inoculation technique promoted beneficial effects for the dry mass parameters of shoot, nodule and root. The analysis of the percentage of carbon and nitrogen in the tissues of the seedlings provided an increase in the concentration of these elements in treatments that involved co-inoculation (Azospirillum brasilensis and Rhizobium tropici) with pot capacities of 25 and 75% (CV), demonstrating that the association of microorganisms is beneficial in the limiting water situation.(AU)

A mudança climática tem causado grandes mudanças nos fatores abióticos, sendo o estresse hídrico a maior ameaça à produção agrícola. As medidas destinadas a aliviar os problemas causados por este fator limitante de produção ocorreram através da adoção de estratégias sustentáveis, especialmente a biotecnologia microbiana, que utiliza as interações entre o microorganismo e a planta, garantindo a qualidade produtiva e induzindo a resistência da planta ao estresse biótico e abiótico. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a fixação biológica de nitrogênio e o desenvolvimento de mudas de feijão, com co-inoculação de dois tipos de inoculantes, que foram submetidos ao estresse hídrico por diferentes capacidades de vaso. A experiência foi realizada em uma estufa, na Universidade Paranaense - UNIPAR, de abril a junho de 2019. O projeto experimental foi completamente randomizado (DIC), com 5 réplicas, 16 tratamentos e 80 unidades experimentais. A cultivar utilizada foi a SCS Riqueza. Os parâmetros avaliados foram a capacidade do vaso (25%, 50%, 75% e 90%); nódulos pequenos, grandes e totais, comprimento do rebento e da raiz, peso seco e fresco, carbono total e nitrogênio. A avaliação dos parâmetros morfológicos das mudas de feijão indicou que a técnica de co-inoculação promoveu efeitos benéficos para os parâmetros de massa seca do turião, nódulo e raiz. A análise da porcentagem de carbono e nitrogênio nos tecidos das mudas proporcionou um aumento na concentração destes elementos nos tratamentos que envolveram a co-inoculação (Azospirillum brasilensis e Rhizobium tropici) com capacidades de vaso de 25 e 75% (CV), demonstrando que a associação de microorganismos é benéfica na situação limite da água.(AU)

El cambio climático ha provocado importantes cambios en los factores abióticos, siendo el estrés hídrico la mayor amenaza para la producción agrícola. Las medidas encaminadas a paliar los problemas causados por este factor limitante de la producción se han producido mediante la adopción de estrategias sostenibles, especialmente la biotecnología microbiana, que utiliza las interacciones entre el microorganismo y la planta, asegurando la calidad productiva e induciendo la resistencia de la planta a los estreses bióticos y abióticos. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la fijación biológica de nitrógeno y el desarrollo de plántulas de frijol, con la co-inoculación de dos tipos de inoculantes, que fueron sometidos a estrés hídrico por diferentes capacidades de maceta. El experimento se realizó en un invernadero, en la Universidade Paranaense - UNIPAR, de abril a junio de 2019. El diseño experimental fue completamente al azar (DIC), con 5 repeticiones, 16 tratamientos y 80 unidades experimentales. El cultivar utilizado fue SCS Riqueza. Los parámetros evaluados fueron capacidad de maceta (25%, 50%, 75% y 90%); nódulos pequeños, grandes y totales, longitud de brotes y raíces, peso seco y fresco, carbono y nitrógeno total. La evaluación de los parámetros morfológicos de las plántulas de frijol indicó que la técnica de coinoculación promovió efectos beneficiosos para los parámetros de masa seca de brotes, nódulos y raíces. El análisis del porcentaje de carbono y nitrógeno en los tejidos de las plántulas proporcionó un aumento en la concentración de estos elementos en los tratamientos que involucraron la coinoculación (Azospirillum brasilensis y Rhizobium tropici) con capacidades de maceta de 25 y 75% (CV), demostrando que la asociación de microorganismos es beneficiosa en la situación de agua limitante.(AU)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Leaf application of chitosan and physiological evaluation of maize hybrids contrasting for drought tolerance under water restriction / Aplicação foliar de quitosana e avaliação fisiológica de híbridos de milho contrastantes para tolerância à seca sob restrição hídrica

Abstract It is a fact that the regions that cultivate the most maize crop do not have fully adequate technologies to measure productivity losses caused by irregularities in water availability. The objective of this study was to evaluate the physiological characteristics of maize hybrids tolerant (DKB 390) and sensitive (BRS 1030) to drought, at V5 growth stage and under water restriction, in order to understand the mechanisms involved in the induction of tolerance to drought by chitosan in contrasting maize genotypes. Plants were cultivated in pots at a greenhouse, and chitosan 100 ppm was applied by leaf spraying. The water restriction was imposed for 10 days and then leaf gaseous exchange and chlorophyll fluorescence were evaluated. The tolerant hybrid (DKB 390) showed higher photosynthesis, stomatal conductance, carboxylation efficiency, electron transport rate, and non-photochemical quenching when chitosan was used. Plants from tolerant genotype treated with chitosan were more tolerant to water stress because there were more responsive to the biopolymer.

Resumo As regiões que cultivam milho como cultura principal ainda não possuem tecnologias adequadas para mensurar as perdas na produtividade decorrentes na disponibilidade irregular de água. O objetivo desse estudo foi avaliar as características fisiológicas de híbridos de milho tolerante (DKB 390) e sensível (BRS1030) à seca, no estádio de crescimento V5 e sob restrição hídrica, para compreender os mecanismos envolvidos na indução de tolerância à seca pela quitosana em genótipos contrastantes. As plantas foram cultivadas vasos na casa de vegetação e a quitosana 100 ppm foi aplicada por pulverização foliar. A restrição hídrica durou 10 dias e foram avaliadas as trocas gasosas e a fluorescência da clorofila. O híbrido tolerante (DKB 390) apresentou maior fotossíntese, condutância estomática, eficiência de carboxilação, taxa de transporte de elétrons e quenching não fotoquímico quando aplicada a quitosana. As plantas do genótipo tolerante tratadas com quitosana foram mais tolerantes ao déficit hídrico porque foram mais responsivas ao biopolímero.

Performance of ginger crop under different irrigation depths / Desempenho da cultura do gengibre sob diferentes lâminas de irrigação

In order to achieve good yields and profitability from ginger crops, the water supply must be adequate. However, there are few studies available which have evaluated the adequate water supply to this vegetable. The objective of this study was to evaluate the effect of different irrigation depths on the development and productivity of ginger plants. The research was conducted at the "Sítio Schmidt" farm located in the municipality of Santa Maria de Jetibá, in the central mountainous region of Espírito Santo State, Brazil. The experimental design was a randomized block design with four replications, each experimental unit consisting of three rows at a spacing of 0.90 m and 0.10 m between plants of two meters extension, totaling 20 experimental units. The treatments consisted of application of five irrigation depths equivalent to: 50%, 75%, 100%, 125% and 150% of crop evapotranspiration (ETc). We evaluated the number of sprouts; average mass of export quality rhizome; the production of export, small and total rhizomes (t ha-1); and water use efficiency. The total water depth applied in the range 1100­1200 mm per cycle favors the development of ginger plants, providing the highest yields of total and export rhizomes, the greatest average mass of export quality rhizome and lowest production of small rhizomes.

Para que se alcance bons rendimentos e lucratividade com a cultura do gengibre o fornecimento de água deve ser adequado. Entretanto, ainda são poucos os trabalhos que avaliam o adequado fornecimento de água para esta hortaliça. Frente a isso, objetivou-se avaliar o efeito de diferentes lâminas de irrigação no desenvolvimento e na produtividade da cultura do gengibre. A pesquisa foi conduzida na propriedade "Sítio Schmidt" localizada no município de Santa Maria de Jetibá, região Central Serrana do Estado do Espírito Santo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições, sendo cada unidade experimental constituída por três fileiras em um espaçamento de 0,90 m e 0,10 m entre plantas de dois metros de extensão, totalizando 20 unidades experimentais. Os tratamentos consistiram na aplicação de cinco lâminas de irrigação, sendo elas: 50%, 75%, 100%, 125% e 150%. Foram avaliados o número de brotações; a massa média dos rizomas com padrão tipo exportação; as produtividades de rizomas tipo exportação, pequeno e total (t ha-1); e a eficiência do uso da água. A lâmina total aplicada na faixa de 1100-1200 mm por ciclo, ou seja, 75 a 100% da ETc favorece o desenvolvimento de plantas de gengibre, proporcionando maiores produtividades de rizoma total e tipo exportação, maior massa média de rizoma tipo exportação e menor produção de rizomas pequenos.

Permanent wilt point from two methods for different combinations of citrus rootstock / Ponto de murcha permanete a partir de dois métodos para diferentes combinações copa porta-enxerto de citros

ABSTRACT: Considering that water is extremely important in agricultural production, but with restricted availability in some Brazilian regions, this research sought to identify the water limit for the rootstocks: Cleóptra tangerine (Citrus reshni hort. Ex Tan), Volkamer lime (Citrus Volkameriano Pasquale), Citrandarin 'indio' (TSK X TRENG 256), Santa Cruz Rangpur lime (Citrus × limonia) and Sunki Tropical tangerine (Citrus sunki HORT. EX TAN) grafted orange 'Pera' (Citrus sinensis), obtained by two methods: the traditional method of determining the permanent wilting point described by SHANTZ & BRIGGS (1912) recovery of plants with saturated environment and by irrigating recovery method. The experimental design used was in a completely randomized design with four replications totaling 20 experimental plots. It was verified that the rootstocks Cravo Santa Cruz lemon and Volkamerian lemon were the most resistant in initial conditions of water restriction, evaluated by the method of BRIGGS & SHANTZ (1912), with recording of humidity of 0.0488 and 0.0489 respectively. Under more severe conditions of water restriction, determined by the irrigation method, Volkamerian lemon presented the highest resistance, with a humidity of 0.0371.

RESUMO: Considerando que a água é extremamente importante na produção agrícola, mas com restrita disponibilidade em algumas regiões brasileiras, é que esse trabalho buscou identificar o limite hídrico inferior para os porta-enxertos: tangerina Cleóptra (Citrus reshni hort. Ex Tan), limão Volkameriano (Citrus Volkameriano Pasquale), citrandarin 'Indio' -TSK X TRENG 256, limão Cravo Santa Cruz (Citrus × limonia) e tangerina Sunki Tropical (Citrus sunki HORT. EX TAN) enxertadas em laranja 'Pêra' (Citrus sinensis), obtidos por dois métodos: o método tradicional de determinação do ponto de murchamento permanente descrito por BRIGGS & SHANTZ (1912) com recuperação das plantas em ambiente saturado e o método de recuperação por rega. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições, totalizando 20 parcelas experimentais. Verificou-se que os porta-enxertos limão Cravo Santa Cruz e o limão Volkameriano foram os mais resistentes em condições iniciais de restrição hídrica, avaliado pelo método de BRIGGS & SHANTZ (1912), com registro das umidades de 0,0488 e 0,0489, respectivamente. Em condições mais severas de restrição hídrica, determinado pelo método de rega, o limão Volkameriano foi o que apresentou maior resistência, com a umidade de 0,0371.

Role of growth regulators and plant water extracts on the productivity and water use efficiency of wheat genotypes under limited water supply / Papel dos reguladores de crescimento e dos extratos de plantas sobre a eficiência da produtividade e do uso da água dos genótipos de trigo sob abastecimento de água limitada

Empowerment of wheat genotypes by application of growth regulators, compatible solutes and plant extracts under water restriction is an important strategy for getting sustainable yield. This study aimed to evaluate the effects of drought stress on the growth and yield of wheat genotypes and also monitor and compare the role of ABA, SA as well as moringa and mulbery leaf water extracts in improving drought tolerance of wheat genotypes. The work was performed at the research area of the Faculty of Agricultural Sciences, Ghazi University, Dera Ghazi Khan, Pakistan. Three wheat cultivars Aas-2011, Faisalabad- 2008 and Triple dwarf-1 were subjected to drought stress (skipping the irrigation at grain filling stage). The wheat genotypes were subjected to treatments viz., T1 i.e. All normal irrigation without application of abscisic acid (ABA), salicylic acid (SA), moringa (MLE) and mulberry leaf water extract (MBLE), T2 i.e. skipping the irrigation at grain filling stage and application of 2µM ABA, T3 i.e. skipping the irrigation at grain filling stage and application of 10 m mol SA, T4 i.e. skipping the irrigation at grain filling stage and application of 15% MLE and T5 i.e. skipping the irrigation at grain filling stage and application of 10% MBLE. The experiment was laid out in Randomized Complete Block Design with factorial arrangement and repeated three times. From this study it is concluded that Aas-2011 shown best result under drought condition by applying growth regulators and plant water extracts.

O fortalecimento de genótipos de trigo pela aplicação de reguladores de crescimento, solutos compatíveis e extratos vegetais sob restrição hídrica é uma importante estratégia para obtenção de produção sustentável. Trilha de campo foi realizada na área de pesquisa da Faculdade de Ciências Agrárias, Universidade de Ghazi, Dera Ghazi Khan, Paquistão. Três cultivares de trigo Aas-2011, Faisalabad-2008 e Triple anão-1 foram submetidas a estresse hídrico (pulando a irrigação no estágio de enchimento de grãos). Os genótipos de trigo foram submetidos a tratamentos, T1, ou seja, irrigação normal sem aplicação de ácido abscísico (ABA), ácido salicílico (SA), moringa (MLE) e extrato de água de amoreira (MBLE), T2¬, pular a irrigação em estágio de enchimento de grãos e aplicação de ABA 2µM, T3 ou seja, ignorando a irrigação no estágio de enchimento de grãos e aplicação de 10 m mol SA, T4 ou seja, ignorando a irrigação no estágio de enchimento de grãos e aplicação de 15% MLE e T5 ou seja, ignorando a irrigação no enchimento de grãos estágio e aplicação de 10% MBLE. O experimento foi exposto no delineamento de blocos completos casualizados com arranjo fatorial e repetido três vezes. A partir deste estudo conclui-se que Aas-2011 apresentou melhor resultado sob condição de seca, aplicando reguladores de crescimento e extratos de água de plantas.

Accumulation of macronutrients in cowpea and weeds in competition and under soil water deficit / Acumulação de macronutrientes em feijão-caupi e plantas daninhas em competição e sob déficit hídrico no solo

The ability of a plant species to succeed in colonization of agroecosystem depends on its efficiency in the use of growth resources even in deficient conditions. The present study aimed to evaluate the effects of competition and water deficit in the soil on the accumulation of macronutrients of Vigna unguiculataL. Walp., Commelina benghalensis L. and Waltheria indica L. The study was conducted in a greenhouse, in randomized block design, with four replications. The treatments were arranged in a 5 × 2 factorial, with the first factor corresponding to types of interaction among species (V. unguiculata + C. benghalensis; V. unguiculata + W. indica; V. unguiculata in monoculture, C. benghalensis in monoculture and W. indica in monoculture), and the second of water regimes (irrigated and water deficit).The water deficit differently affects macronutrient content on the species, with decreased of K, Ca and Mg in cowpea, and N, P, K and Ca in W. indica. For C. benghalensis, the water deficit does not reduce the macronutrient contents on the plant. The competition between plants intensifies the effects of water deficit only on C. benghalensis, with a decreased on the content of all macronutrients studied. Under irrigated conditions, competition between plants was more damaging the weeds compared to cowpea. The C. benghalensis specie, free from interference, has a high potential for nutrient extraction under irrigated and water deficit regimes.

A capacidade de uma espécie vegetal para ter sucesso na colonização do agroecossistema depende da sua eficiência na utilização dos recursos de crescimento mesmo em condições deficientes. Objetivou-se avaliar os efeitos da competição e déficit hídrico no solo no conteúdo de macronutrientes de feijão-caupi (Vigna unguiculata L. Walp.), trapoeraba (Commelina benghalensis L.) e malva-branca (Waltheria indica L.). Foi conduzido estudo em casa de vegetação, em delineamento em blocos casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos foram arranjados em fatorial 5 × 2, com o primeiro fator correspondente aos arranjos de competição entre as espécies (V. unguiculata + C. benghalensis; V. unguiculata + W. indica; V. unguiculataem monocultivo; C. benghalensis em monocultivo e W. indica em monocultivo), e o segundo dos regimes hídricos (irrigado e déficit hídrico). O déficit hídrico afeta de forma diferenciada o conteúdo de macronutrientes nas espécies, com redução de K, Ca e Mg no feijão-caupi, e N, P, K e Ca em W. indica. Para C. benghalensis, o déficit hídrico não reduz os conteúdos de macronutrientes na planta. A competição entre plantas intensifica os efeitos do déficit hídrico apenas em C. benghalensis, com redução do conteúdo de todos os macronutrientes estudados. Em condições irrigadas, a competição entre plantas foi mais prejudicial as plantas daninhas do que o feijão-caupi. Aespécie C. benghalensis, livre de interferência, apresenta elevado potencial de extração de nutrientes sob regimes irrigado e de déficit hídrico.

Responses of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments and carbohydrates in micropropagated Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) under ex vitro water deficit and after rehydration / Respostas de enzimas antioxidantes, pigmentos fotossintéticos e carboidratos em Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) micropropagadas, sob déficit hídrico ex vitro e após reidratação

Abstract In this study, the activities of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments, proline and carbohydrate contents in Pitcairnia encholirioides under ex vitro conditions of water deficit were evaluated. Results show that plants under progressive water stress, previously in vitro cultured in media supplemented with 30 g L-1 sucrose and GA3, accumulated more proline and increased peroxidase (POD) activity and the contents of photosynthetic pigments and carbohydrates. For plants previously in vitro cultured with 15 g L-1 sucrose and NAA, no differences were found for proline content and there were reductions in activities of peroxidase (POD), catalase (CAT) and poliphenoloxidase (PPO), and in contents of carbohydrates, with progress of ex vitro water deficit. After rehydration, plants showed physiological recovery, with enzymatic activities and contents of metabolites similar to those found in the controls not submitted to dehydration, regardless of the previous in vitro culture conditions. These results show that micropropagated P. encholirioides has high tolerance to dehydration once in ex vitro conditions, which can ensure the survival of plants from tissue culture when transferred to its natural environment, emphasizing the importance of such biotechnology for the propagation of endangered species.

Resumo Neste estudo, foram avaliadas as atividades de enzimas antioxidantes, pigmentos fotossintéticos, conteúdo de prolina e carboidratos em Pitcairnia encholirioides sob déficit hídrico em condições ex vitro. Os resultados mostraram que as plantas sob estresse hídrico progressivo, previamente cultivadas in vitro em meio de cultura suplementado com 30 g L-1 de sacarose e GA3 acumularam mais prolina e aumentaram a atividade da peroxidase (POD) e os teores de pigmentos fotossintéticos e carboidratos. Para plantas previamente cultivadas in vitro com 15 g L-1 de sacarose e ANA, não foram encontradas diferenças nos conteúdos de prolina e houve reduções nas atividades da peroxidase (POD), catalase (CAT) e polifenoloxidase (PPO), e no conteúdo de carboidratos, com o progresso do déficit hídrico ex vitro. Após a reidratação, as plantas apresentaram recuperação fisiológica, com atividades enzimáticas e conteúdo de metabólitos semelhantes aos encontrados nos controles não sujeitos à desidratação, independentemente das condições de cultivo in vitro. Estes resultados mostram que P. encholirioides micropropagada tem alta tolerância à desidratação uma vez em condições ex vitro, o que pode garantir a sobrevivência de plantas provenientes da cultura de tecidos quando transferidas para seu ambiente natural, enfatizando a importância desta biotecnologia para a propagação de espécies ameaçadas.

Responses of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments and carbohydrates in micropropagated Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) under ex vitro water deficit and after rehydration / Respostas de enzimas antioxidantes, pigmentos fotossintéticos e carboidratos em Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) micropropagadas, sob déficit hídrico ex vitro e após reidratação

In this study, the activities of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments, proline and carbohydrate contents in Pitcairnia encholirioides under ex vitro conditions of water deficit were evaluated. Results show that plants under progressive water stress, previously in vitro cultured in media supplemented with 30 g L-1 sucrose and GA3, accumulated more proline and increased peroxidase (POD) activity and the contents of photosynthetic pigments and carbohydrates. For plants previously in vitro cultured with 15 g L-1 sucrose and NAA, no differences were found for proline content and there were reductions in activities of peroxidase (POD), catalase (CAT) and poliphenoloxidase (PPO), and in contents of carbohydrates, with progress of ex vitro water deficit. After rehydration, plants showed physiological recovery, with enzymatic activities and contents of metabolites similar to those found in the controls not submitted to dehydration, regardless of the previous in vitro culture conditions. These results show that micropropagated P. encholirioides has high tolerance to dehydration once in ex vitro conditions, which can ensure the survival of plants from tissue culture when transferred to its natural environment, emphasizing the importance of such biotechnology for the propagation of endangered species.

Neste estudo, foram avaliadas as atividades de enzimas antioxidantes, pigmentos fotossintéticos, conteúdo de prolina e carboidratos em Pitcairnia encholirioides sob déficit hídrico em condições ex vitro. Os resultados mostraram que as plantas sob estresse hídrico progressivo, previamente cultivadas in vitro em meio de cultura suplementado com 30 g L-1 de sacarose e GA3 acumularam mais prolina e aumentaram a atividade da peroxidase (POD) e os teores de pigmentos fotossintéticos e carboidratos. Para plantas previamente cultivadas in vitro com 15 g L-1 de sacarose e ANA, não foram encontradas diferenças nos conteúdos de prolina e houve reduções nas atividades da peroxidase (POD), catalase (CAT) e polifenoloxidase (PPO), e no conteúdo de carboidratos, com o progresso do déficit hídrico ex vitro. Após a reidratação, as plantas apresentaram recuperação fisiológica, com atividades enzimáticas e conteúdo de metabólitos semelhantes aos encontrados nos controles não sujeitos à desidratação, independentemente das condições de cultivo in vitro. Estes resultados mostram que P. encholirioides micropropagada tem alta tolerância à desidratação uma vez em condições ex vitro, o que pode garantir a sobrevivência de plantas provenientes da cultura de tecidos quando transferidas para seu ambiente natural, enfatizando a importância desta biotecnologia para a propagação de espécies ameaçadas.

Water stress effects on chlorophyll fluorescence and chlorophyll content in sugarcane cultivars with contrasting tolerance / Efeitos do estresse hídrico na fluorescência e conteúdo de clorofila em cultivares de cana-de-açúcar com tolerância contrastante

One way to minimize the impacts caused by water deficit (WD) in agriculture is the use of tolerant cultivars. The physiological evaluation of plants through the potential quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) and estimated chlorophyll content (SPAD index) can be an effective tool in the selection and recommendation of water deficit-tolerant cultivars. Within this context, the aim of this study was to evaluate the physiological responses of sugarcane cultivars classified as tolerant or susceptible to water deficit. The experiment was carried out near the city of Jaú, SP, Brazil in a greenhouse, between July and December 2013. The experimental design was completely randomized in a 4 x 2 factorial arrangement, with four replications. We studied four sugarcane cultivars: RB72454, RB855453 (prone to WD), SP81-3250 and SP83-2847 (WD-tolerant) in two water management regimes (with and without deficit). WD reduced stems dry mass of all cultivars, however, the greatest decreases were observed in susceptible cultivars to WD, where the decrease was 58.3 and 74.5% for cultivars RB855443 and RB72454, respectively. As for the SP81-3250 and SP83-2847 cultivars (tolerant), the reduction was 44.1 and 47.7%, respectively. For water deficit-tolerant cultivars, there was lower reduction in potential quantum efficiency of photosystem II and SPAD index; therefore, the physiological characteristics (Fv/Fm and SPAD index) are features that can aid the identification and selection of water deficit tolerant cultivars, and also help the recommendation of these cultivars for harsh environments, minimizing the effects of water deficit on stem yield on the sugarcane crop.

Uma forma de minimizar os impactos causados pelo déficit hídrico (DH) na agricultura é o uso de cultivares tolerantes. A avaliação fisiológica das plantas através da eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm) e do índice SPAD pode se tornar uma ferramenta eficiente na seleção e recomendação de cultivares tolerantes ao déficit hídrico. Com base nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas fisiológicas de cultivares de cana-de-açúcar classificadas como tolerantes e susceptíveis ao déficit hídrico. O experimento foi realizado na região do município de Jaú/SP/Brasil em casa de vegetação, entre os meses de julho e dezembro de 2013. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado no esquema fatorial 4 x 2, com quatro repetições. Foram estudadas quatro cultivares de cana-de-açúcar: RB72454, RB855453 (susceptíveis ao DH), SP81-3250 e SP83-2847 (tolerantes ao DH) em dois regimes hídricos (com e sem déficit). O DH reduziu a massa seca dos colmos de todas cultivares, porém, as maiores quedas foram observadas nas cultivares susceptíveis ao DH, em que nas cultivares RB855443 e RB72454 a queda foi de 58,3 e 74,5%, respectivamente. Já para as cultivares SP81-3250 e SP83-2847 (tolerantes), a redução foi de 44,1 e 47,7%, respectivamente. As cultivares tolerantes ao déficit hídrico tiveram menor redução na eficiência quântica potencial do fotossistema II e no índice SPAD, demonstrando, portanto, que os parâmetros fisiológicos (Fv/Fm e índice SPAD) são características que podem auxiliar a identificação e seleção de cultivares tolerantes ao déficit hídrico, e ainda, auxiliar a recomendação dessas cultivares para ambientes desfavoráveis, minimizando os efeitos do déficit hídrico sobre o rendimento de colmos na cultura da cana-de-açúcar.

Effects of an atypical drought on the benthic macroinvertebrate community in a tropical reservoir / Efeitos de uma seca atípica sobre a comunidade de macroinvertebrados bentônicos em um reservatório tropical

Abstract Atypical drought events have increasingly occurred in Brazil over the last years due to global climate changes. However, their consequences on aquatic biota in reservoirs are poorly known. We tested the hypothesis that macroinvertebrate communities are negatively affected by atypical drought events, given the sensitivity of many taxa to environmental changes. We predicted that: (a) there would be changes in limnological and sediment parameters between a regular year and an atypical year, (b) abundance and richness of the genera of Chironomidae and of exotic species would be higher due to the enhanced ability of these organisms to adapt to changes in the physical environment, and (c) community structure metrics (i. richness; ii. % richness; iii. abundance; iv. % abundance) would be affected by disturbance indices (i. Buffer Disturbance Index-BDI; ii. Local Disturbance Index-LDI; iii. Integrated Disturbance Index-IDI) in both years. The study was carried out in the reservoir of the Nova Ponte Hydroelectric Power Plant, state of Minas Gerais, comparing two sampling periods: a regular climatological year (2010) and an atypical drought year (2014). A total of 40 sampling sites were defined along the shore of the reservoir, and types of land use in the surrounding area of each site were measured, as well as physical habitat conditions, sediments, and benthic macroinvertebrate communities. Sampling was performed at these sites in the end of the rainy season in both years. The intensity of anthropogenic modifications was assessed at local scale and in the areas (buffers) surrounding the sampling sites using quantitative disturbance indices. There were striking differences in limnological parameters and sediment characteristics between sampling periods. Taxonomic richness was significantly lower in the drought year. As opposed to our predictions, richness and abundance of Chironomidae and exotic species did not increase with the atypical drought event. Besides, most community structure metrics showed a significant relationship with disturbance indices only during the regular climatological year, thus indicating that the large-scale effects of water stress may override the conditions of local habitats and the surrounding landscape. Therefore, in addition to a correct political-environmental management of water resources at local-scale, which includes maintaining the water quality and the riparian and landscape integrity, addressing large-scale climate issues is required for the maintenance of the ecological integrity of tropical reservoirs.

Resumo A ocorrência de episódios atípicos de seca vem crescendo nos últimos anos no Brasil em decorrência de mudanças globais no clima. Entretanto, as consequências disso para a biota aquática são ainda pouco conhecidas. Testamos a hipótese de que comunidades de macroinvertebrados são negativamente afetadas por eventos de seca atípica, dada a sensibilidade de muitos taxa às alterações ambientais. Nossas predições foram que (a) parâmetros limnológicos e características de sedimento seriam alterados em um ano de seca atípica, (b) encontraríamos maior abundância e riqueza de gêneros de Chironomidae e de espécies exóticas dada à alta capacidade destes organismos de adaptarem-se às mudanças no ambiente, (c) métricas de estrutura de comunidade (i. riqueza; ii. % riqueza; iii. abundância e iv. % abundância) seriam afetadas por índices de distúrbio (i. Índice de Distúrbio no Buffer-IDB; ii. Índice de Distúrbio Local-IDL e iii. Índice de Distúrbio Integrado-IDI) em ambos os anos. O estudo foi realizado no reservatório da Usina Hidrelétrica de Nova Ponte, Minas Gerais, comparando dois períodos amostrais: um ano climatológico normal (2010) e um ano de seca atípica (2014). Foram definidos 40 sítios amostrais na região litorânea do reservatório onde foram mensurados os tipos de usos do solo no entorno, condições de habitats físicos, características limnológicas na coluna d'água, sedimento e comunidades de macroinvertebrados bentônicos. A intensidade de alterações antrópicas foi avaliada em escala local e no entorno dos pontos amostrais (buffers) por meio de índices de distúrbio. Observamos diferenças expressivas nos parâmetros limnológicos e nas características dos sedimentos entre os dois períodos amostrais. A riqueza taxonômica foi significativamente menor no ano de seca. Ao contrário do esperado, os valores de riqueza e abundância de Chironomidae e de espécies exóticas não aumentaram com o evento extremo de seca. Paralelamente, a maioria das métricas de estrutura de comunidade apresentou relação significativa com os índices de distúrbio somente durante o ano climatológico normal, indicando que os efeitos de estresse hídrico em larga escala podem se sobrepor às condições locais de habitat e de paisagem circundante. Portanto, deve ser considerada não só a correta gestão político-ambiental de recursos hídricos em escala local, que inclui a manutenção da qualidade da água e da integridade da região ripária e uso do solo da região de entorno, mas também abordar questões climáticas em larga escala faz-se necessário para a manutenção da integridade ecológica em reservatórios tropicais.