Clomazone exposure-driven photosynthetic responses plasticity of Pontederia crassipes.

Clomazone is known to contaminate aquatic environments and have a negative impact on macrophytes. However, recent reports suggests that Pontederia crassipes Mart. can withstand clomazone exposure while maintaining growth rates. We hypothesized that this maintenance of growth is supported by photosynthetic plasticity of old leaves (developed before herbicide application), while new leaves (developed after application) exhibit phytotoxic symptoms. To investigate, two experiments were conducted with doses ranging from 0.1 mg L-1 to 0.5 mg L-1 plus untreated controls. Various parameters were measured in old and new leaves over 7, 12, and 15 d post-application, including visual symptoms, chlorophyll index, photosynthetic pigments, chlorophyll fluorescence, gas exchange, glycolate oxidase activity, carbohydrate content, leaf epidermis anatomy, and growth parameters. Clomazone exposure induced chlorosis, particularly in new leaves across all doses. These visual symptoms were accompanied by stomatal closure, restricting gas exchange and CO2 fixation, leading to reduced photosynthetic rates and carbohydrate synthesis. However, clomazone did not affect old leaves, which maintained photosynthetic activity, sustaining essential metabolic processes of the plant, including reproductive functions. By ensuring high reproductive rates and metabolic continuity, old leaves supported the species' persistence despite clomazone presence.

The effect of inhibitors on photosynthetic electron transport chain in canola leaf discs / Efeito de inibidores na cadeia de transporte de elétrons fotossintética em discos foliares de canola

The mechanisms of photosynthetic electron transport can be elucidated by inhibition of electron flow through the use of specific substances that, when combined with the chlorophyll chlorophyll a fluorescence emission was measured to investigate the effect of several inhibitors of the photosynthetic electron transport chain in canola leaf discs. Leaf discs were incubated in the dark for 2 hours in different solutions: (a) water ­ control; (b) DCMU at 500 µM; (c) phenanthroline at 10 mM; and (d) hydroxylamine at 10, 50, 100 and 200 mM. Similar effects were observed between DCMU and phenanthroline, the initial fluorescence value was altered, but not the maximum fluorescence, with the disappearance of the IP phase. Hydroxylamine interacted and inhibited the oxygen evolving complex and caused an imbalance between the rate of QA reduction by photosystem II and the rate of QA oxidation by photosystem I.

Os mecanismos de transporte de elétrons podem ser elucidados pela inibição do fluxo de elétrons pelo uso de substâncias específicas que, juntamente com a técnica de fluorescência da clorofila, torna-se uma ferramenta importante para detalhar a cadeia de transporte de elétrons. Neste trabalho, a emissão da fluorescência da clorofila foi mensurada para investigar o efeito dos diferentes inibidores da cadeia de transporte de elétrons fotossintéticos de discos foliares de canola. Os discos foliares foram incubados no escuro durante 02 h em diferentes soluções: (a) água - controle, (b) 500 uM de DCMU, (c) 10 mM de fenantrolina, e (d) 10, 50, 100 e 200 mM de hidroxilamina. Foram observados efeitos similares entre DCMU e fenantrolina, o valor da fluorescência inicial foi alterado, contudo a fluorescência máxima não se alterou, havendo o desaparecimento da fase de IP. Hidroxilamina interagiu e inibiu o complexo de evolução de oxigênio e causou desequilíbrio entre a taxa de redução QA pelo fotossistema II e a taxa de oxidação QA pelo fotossistema I.

Baixas temperaturas sobre a fluorescência da clorofila a em plantas de diferentes híbridos de canola / Low temperatures on chlorophyll a fluorescence in plants of different canola hybrids

O objetivo do trabalho foi estudar os efeitos de baixas temperaturas sobre o aparato fotossintético de híbridos de canola. Plantas de canola foram cultivadas em casa de vegetação e, 50 dias após a semeadura, acondicionadas em câmara de crescimento com ausência de luz, onde foram submetidas a temperaturas de 0 ou 4oC pelo período de 1 ou 4 horas. Avaliou-se a cinética de emissão da fluorescência da clorofila a. Os híbridos apresentaram o mesmo comportamento em relação à fluorescência da clorofila em resposta ao estresse. Os parâmetros da fluorescência foram amplamente afetados em todos os tratamentos e a análise da cinética revelou efeitos da temperatura, principalmente no passo J, que representa o acúmulo de plastoquinona reduzida e na fase I-P, que reflete a redução dos aceptores de elétrons finais do lado aceptor do fotossistema I. Conclui-se que os parâmetros mais responsivos às condições impostas pelo frio são os que descrevem o grau de reoxidação do aceptor final de elétrons do fotossistema II e a atividade do fotossistema I.

The objective of this research was to study the effects of low temperatures on the photosynthetic apparatus of canola hybrids. Oilseed rape plants were grown in a greenhouse and, 50 days after sowing, placed in a growth chamber with absence of light which were subjected to different periods of low temperatures: 0 or 4oC during 1 or 4 hours. The kinetics of emission of chlorophyll fluorescence was evaluated. The hybrids showed the same behavior in relation to chlorophyll fluorescence in response to stress. The parameters of fluorescence related to the activity of the photosystem were largely affected in all treatments. The analysis of the kinetics showed temperature effects, mainly at the J step which reflects the accumulation of reduced plastoquinone and the I-P phase reflecting the reduction of end electron acceptors at the photosystem I acceptor side. It was concluded that the parameters more responsive to conditions imposed by cold are describing the degree of reoxidation of the final electron acceptor of photosystem II and activity of photosystem I.

Atividade fotossintética em plantas de ameixeira submetidas ao déficit hídrico e ao alagamento / Photosynthetic activity in japanese plum under water deficit and flooding

O objetivo no presente trabalho foi avaliar o impacto do déficit hídrico e do alagamento na atividade fotossintética de ameixeiras cultivar 'América'. Foram analisadas a fluorescência da clorofila a e as trocas gasosas em plantas de aproximadamente 12 meses, cultivadas em casa de vegetação. As análises foram iniciadas dois dias após do início do déficit hídrico e um dia após o início do alagamento, totalizando quatro avaliações durante a manutenção dos estresses. A fotossíntese líquida foi reduzida pela limitação estomática em ambos os estresses. A condição de restrição hídrica não alterou o rendimento quântico máximo fotoquímico. Os índices de performance fotossintético revelaram diferenças entre os estresses, caracterizando as plantas de ameixeira, cv. 'América', como mais suscetíveis ao déficit hídrico do que ao alagamento.

The objective of this study was to evaluate the impact of drought and flooding on the photosynthetic activity of Japanese plum (Prunus salicina Lindh), cultivar 'America'. We analyzed the chlorophyll fluorescence and leaf gas exchange in plants, with approximately 12 months, grown in greenhouse and subjected to water deficit. Analyses were initiated two days after the onset of drought and one day after the flooding, resulting in four evaluations during the maintenance of stress. Net photosynthesis was reduced by stomatal limitation in both stresses. The condition of water restriction did not alter the maximum quantum yield. The photosynthetic performance indexes showed differences between stresses, featuring the plants of plum cv America as the most susceptible to drought than flooding.

Produção de betacianina em erva-de-jacaré cultivada in vitro com diferentes concentrações de sulfato de cobre / Betacyanin production in alligator weed, grown in vitro, with different concentrations of copper sulfate

A manipulação da concentração dos microelementos no meio de cultura representa uma boa estratégia para aumentar a produção de metabólitos secundários em cultura de tecidos. Este trabalho teve por objetivo demonstrar a influência do sulfato de cobre na produção de betacianina e na multiplicação de plantas de Alternanthera philoxeroides (erva-de-jacaré) cultivadas in vitro. Segmentos nodais, obtidos de plantas pré-estabelecidas e após três subcultivos, foram inoculados em meio MS, com diferentes concentrações de CuSO4 (0; 25; 75; 125; 175; 200µM). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com seis concentrações de CuSO4 e cinco repetições representadas por um frasco contendo quatro explantes. Os resultados foram submetidos à análise de variância, à regressão polinomial e a análises de correlação entre as variáveis morfológicas e a produção de betacianina. Concentrações acima de 75µM diminuíram a altura das plantas, o número de brotos e gemas e o crescimento radicular, enquanto que, na concentração de 125µM, houve a maior produção de massa fresca. A produção de betacianina aumentou 60 por cento em relação ao controle com 175µM de CuSO4. Ocorreu crescimento das plantas em todas as concentrações de CuSO4 testadas, com exceção de 200µM, sendo esta considerada tóxica.

The manipulation of concentration of trace elements in the culture medium represents a good strategy to increase the production of secondary metabolites in tissue culture. This study aimed to demonstrate the influence of copper sulphate in the production of betacyanin and the multiplication of plants of Alternanthera philoxeroides (alligator weed) cultured in vitro. Nodal segments, obtained from plants pre-stablished and after three subcultures, were inoculated in basic MS with different concentrations of CuSO4 (0, 25, 75, 125, 175, 200µM). The results were subjected to analysis of variance, polynomial regression and correlation analysis between the morphological variables and the production of betacyanin. The experimental design was completely randomized with six concentration of CuSO4 and five replicates represented by a bottle containing four explants. Concentrations above 75µM decreased the height of the plant, number of shoots and buds and root growth, while the concentration of 125µM resulted in the highest fresh mass production. Betacyanin production increased 60 percent over control with 175µM CuSO4. Plant growth occurred in all tested concentrations of CuSO4, with the exception of 200µM which was toxic.

Morphological and physiological photon flux influence under in vitro culture of apple shoots

The aim of the present study was to evaluate the growth and development of apple rootstock shoots submitted to different photon flux densities (7, 14, 21 and 60 µmol m-2 s-1) and three culture media. The best photon flux for maximizing growth, number of shoots and leaves was 14 µmol m-2 s-1, which also resulted in the highest values of chloroplastic pigments. On the other hand, the highest photon flux (60 µmol m-2 s-1) decreased significantly these parameters. Medium with reduced sucrose concentration did not affect the analyzed parameters, enabling an efficient multiplication of the cultivar with only 1 percent of sucrose.

O objetivo do presente estudo foi avaliar características de crescimento e desenvolvimento de brotações de macieira submetidas a diferentes densidades de fluxo de fótons (7, 14, 21 e 60 µmol m-2 s-1) e três meios de cultura. O melhor fluxo de fótons para maximizar o crescimento, número de brotações e de folhas foi de 14 µmol m-2 s-1, o qual também proporcionou os maiores valores de pigmentos cloroplastídicos. Por outro lado, alto fluxo de fótons (60 µmol m-2 s-1) diminuiu significativamente os parâmetros citados acima. O meio com concentração reduzida de sacarose não afetou os parâmetros analisados, possibilitando uma multiplicação eficiente desta cultivar com apenas 1 por cento deste carboidrato.

Atividade da invertase ácida solúvel e da insolúvel em tubérculos de batata recondicionados após o armazenamento sob diferentes temperaturas / Acid soluble invertase and insoluble activity in potato tuber subsequent reconditioning after storage in different temperatures

Objetivou-se no trabalho determinar a atividade das enzimas invertase ácida solúvel e invertase insolúvel em tubérculos de batata de genótipos Atlantic, Pérola, Asterix e C-1786-6-94, armazenados em diferentes temperaturas com posterior recondicionamento. Determinou-se a atividade das enzimas invertase ácida solúvel e insolúvel aos 0, 30 e 60 dias de armazenamento. Aos 30 dias de armazenamento a atividade das duas enzimas foi estimulada pela temperatura de 4ºC. O recondicionamento de 4ºC para 20ºC diminuiu a atividade das enzimas em todos os cultivares. O armazenamento a 12ºC bem como o recondicionamento de 12ºC para 20ºC pouco influenciou na atividade da invertase ácida solúvel. A atividade da invertase insolúvel sob 12ºC foi aumentada aos 30 e 60 dias de armazenamento, no clone C1786-6-94 e na cultivar Atlantic. O armazenamento a 20ºC não alterou a atividade das enzimas invertase ácida solúvel e insolúvel para as cultivares em estudo.

The aim of this work was to quantify the activity of the acid soluble invertase enzymes and insoluble invertase in tubers of potato genotypes: Atlantic, Pérola, Asterix and C-1786-6-94 stored in different temperatures with recondition. One determined the activity of the acid soluble enzymes and insoluble invertase at 0 30 and 60 days of storage. In 30 days of storage the activity of the two enzymes was stimulated by the temperature at 4ºC. The recondition from 4º C to 20º C reduced the activity of the insoluble and acid soluble invertase in all cultivars, however in different way among them. The storage at 12ºC and the reconditioned from 12º C to 20º C had little influence on the activity of the acid soluble invertase. The activity of the insoluble invertase under 12º C was increased at 30 and 60 days of recondition in C-1786-6-94 clone and Atlantic cultivar. The storage at 20ºC did not alter the activity of the acid soluble invertase enzyme and insoluble invertase for the cultivars studied.