Alocação de compostos nitrogenados de reserva durante a germinação de sementes de Canavalia brasiliensis

Canavalia brasiliensis, vulgarmente conhecida como feijão-bravo-do-ceará, é uma planta herbácea com grande potencial de produção de biomassa e rusticidade durante o período de baixa disponibilidade hídrica, aliado à grande eficiência de fixação de nitrogênio. O objetivo deste artigo é avaliar os principais compostos nitrogenados e a translocação deles da semente para a plântula durante e após a germinação. Para tanto, o experimento foi conduzido em câmara de germinação, sendo as plântulas mantidas em vasos de 4 L contendo vermiculita durante todo o período experimental. As plântulas foram coletadas em intervalos de dois dias até a senescência e abscisão dos cotilédones, que se deu 16 dias após a germinação (protrusão da radícula). Em cada uma das épocas de coleta, as plântulas foram separadas em raízes, caule, folhas e cotilédones e, em triplicata, foram analisados o conteúdo de proteínas totais, aminoácidos solúveis totais, canavanina, ureídeos (alantoína e ácido alantoico) e nitrato em todos os tecidos. Observou-se redução nos níveis de canavanina e proteína total à medida que se aumentou o período de coleta, com o desaparecimento dos níveis de canavanina após 16 dias. Proteínas e aminoácidos apresentaram concentrações inversamente proporcionais, ou seja, ocorrendo o aumento de um há diminuição do outro até a senescência e abscisão dos cotilédones. Detectou-se presença de nitrato nos tecidos das plântulas até a última coleta (16 dias após a germinação). A concentração de ureídeos (ácido alantoico e alantoína) foi elevada durante todo o período avaliado, indicando ser componentes do metabolismo de nitrogênio de C. brasiliensis, ocorrendo síntese de novo

CALOPOGONIUM CAERULEUM APRESENTA BAIXA TOLERÂNCIA DO SISTEMA SIMBIÓTICO À PRESENÇA DE NITRATO

Calopogonium caeruleum, tribo Phaseolae, subfamília Papilionoideae, família Leguminosae (Fabaceae), amplamente utilizada na adubação verde e como forrageira. O objetivo desse trabalho foi identificar se a espécie apresenta tolerância do sistema simbiótico à presença de nitrato, inferido pela manutenção da nodulação e pela análise da translocação de ureídeos pela seiva de xilema. Foram estabelecidos dois tratamentos distintos: todas as plantas foram inoculadas e tratadas com solução nutritiva incompleta (sem nitrato) durante três semanas. Posteriormente foram divididas em dois lotes: um recebeu solução nutritiva incompleta, e a outra solução nutritiva completa (com nitrato) num período de aproximadamente 20 dias. Observou-se que plantas +NO3- apresentaram maior número de nódulos em relação aosnódulos presentes em plantas –N. No caso de ureídeos totais as plantas +NO3- apresentaram uma média de 2,40 μmoles/mL enquanto que as plantas – N apresentaram uma média de 4,08 μmoles/mL. Com base no exposto, em C. caeruleum, por não ocorrer abandono total da nodulação, a planta se mostrou parcialmente tolerante à presença de nitrato. A translocação de compostos nitrogenados via xilema se manteve elevada em plantas recebendo nitrato, podendo se inferir, pelos níveis de ureídeos presentes, que existe uma aparente tolerância do sistema de fixação à presença de nitrato

Efeito do ambiente de luz no crescimento de plantas jovens de mogno (Swietenia macrophylla King)

In the forest succession intermediate and climax tree species usually exhibit slow growth. The aim of this study was to investigate the biomass accumulation and photosynthetic traits in young S. macrophylla plants subjected to two light environments (1-open field and 2- natural shade). We investigated growth, biomass gain, chlorophyll contents and leaf gas exchange. In open field treatment, the increase photosynthetic performance reflected on the biomass accumulation of the plants, mainly due to the higher growth of the root system and stem diameter. This result happened due to the best use of photosynthetically active radiation, verified by increases in electron transport rate and quantum yield in plants grown in sunlight. This effect favors the carboxylation that was additionally induced by increased leaf gas exchange. On the other hand, the acclimation in the shade exposed seedlings was demonstrated by an increase in leaf area ratio and specific leaf area. We conclude that S. macrophylla seedlings showed physiological plasticity under high or low irradiance. But, above all, when exposed to high irradiance carbon, gain is optimized

Environmental factors driving plant trait distributions in coastal zones of Atlantic Forest

Publisher Copyright: © 2021 Instituto de Pesquisas Jardim Botanico do Rio de Janeiro. All rights reserved.Environmental filtering has been defined as the effect of environmental gradients on species in a plant community and can be the dominant driver of community assembly. Here, we evaluate the relationship between plant communities and the environment in the Restinga vegetation. For this, we measured 11 functional traits of plant species present along transects covering a marked edaphic environmental gradient. This gradient was characterized through Principal Component Analysis of soil characteristics. The relationships between the edaphic gradient and functional traits were evaluated using linear models. Finally, we compared the contributions of species turnover and intraspecific variation to among-site variation in functional traits. The gradients associated with soil nutrients (PCA axis 1) and soil acidity and organic matter (PCA axis 2) were then used to test the observed changes in community composition and were significant predictors of the distribution of water potential, leaf dry matter content and K content, height and chlorophyll index. Decomposing the total variation in the distribution of functional traits between species turnover and intraspecific variation revealed that species turnover explains a greater proportion of the observed variation. We conclude that community assembly is strongly limited by environmental filters and mediated by functional traits at the species level.Peer reviewe

Avaliação da relação seca/produtividade agrícola em cenário de mudanças climáticas.

As mudanças climáticas alertam para um possível aumento de eventos meteorológicos extremos em todo o mundo, sendo crescente a preocupação de como o clima pode mudar o ambiente e afetar a produção das culturas agrícolas. Este estudo investiga a relação entre a produtividade agrícola e a seca em algumas mesorregiões do estado de Minas Gerais, em cenários de mudanças climáticas. Foram utilizados dados meteorológicos diários projetados pelo modelo ECHAM5/MPI-OM, para o período de 2008 a 2020 para o cenário A1B. Utilizou-se a metodologia da zona agroecológica (AEZ) para estimar a produtividade futura do milho. Empregou-se o índice de seca Z de Palmer em um modelo de regressão linear com a produtividade do milho estimada pela metodologia da AEZ. O desempenho dos modelos foi verificado por meio das estatísticas: coeficiente de determinação (r2), raiz do erro quadrático médio(RMSE), erro absoluto médio (MAE) e índice de concordância de Willmott (d). Os resultados do índice de concordância de Willmott variaram entre 0,48 e 0,90, e os valores de r2 foram pouco expressivos.Contudo, a produtividade estimada pela metodologia AEZ projetou maiores perdas na produtividade do milho devido a limitações por água para os anos agrícolas de 2008/2009, 2009/2010, 2014/2015,2018/2019 para as mesorregiões Triângulo/Alto Paranaíba, Central Mineira e Jequitinhonha

Strategies in the use of light energy by Genipa spruceana Steyerm seedlings subjected to flooding

In an attempt to elucidate strategies in the use of light energy by G. spruceana seedlings subjected to flooding, we investigated the capacity of light capture and use of light energy by G. spruceana in three growing conditions: 1- absence of flooding (SA), 2- partially flooded (PA) and 3- totally flooded (TA). Destructive and non-destructive measurements, such as specific leaf area, chloroplast pigment (chlorophyll and carotenoids) content and fluorescence analyses, were made at regular intervals over a period of 90 days. All parameters decreased in seedlings subjected to flooding. Plants of treatment TA dropped all of their leaves after 30 days of complete submergence. Chloroplast pigment content differed between treatments SA and TA after 30 days from the start of the experiment; whereas SA and PA plants only differed for this variable after 90 days. Plants subjected to flooding (PA and TA) exhibited high dissipation of photochemical de-excitation (DIo/ABS), indicating a limited efficiency of light energy use. This fact was proven by the performance index (PI ABS) only in analyses after 90 days, and no significant difference was verified for PI ABS among treatments up to 30 days. Therefore, considering that G. spruceana seedlings subjected to flooding reduced the chloroplast pigment content more quickly than PI ABS, we suggest that the light energetic flux in G. spruceana seedlings subjected to flooding, in the beginning, is more restricted to a decrease in the structures that captures light (reduction chlorophyll pigment content) than how the photosynthetic apparatus functions (alterations in photochemical efficiency of photosystem II).Na tentativa de elucidar estratégias de utilização da energia luminosa em plantas jovens de Genipa spruceana Steyerm submetidas ao alagamento, nós investigamos a capacidade de captura e uso de energia luminosa em G. spruceana sob três condições de crescimento1- ausência de alagamento (SA), 2- plantas parcialmente alagadas (PA) e 3- plantas totalmente alagadas (TA). Medidas de área foliar específica, teores de pigmentos cloroplastídicos e fluorescência da clorofila a foram feitas em intervalos regulares no período de 90 dias. Todos os parâmetros analisados diminuíram em condições de alagamento (PA e TA). Aos 30 dias, as plantas no tratamento TA sofreram abscisão foliar. Os teores dos pigmentos cloroplastídicos (clorofilas e carotenóides) entre os tratamentos SA e TA diferiram aos 30 dias. Ao passo que, somente foi possível verificar diferenças entre os tratamentos SA e PA aos 90 dias. As plantas submetidas ao alagamento (PA e TA) exibiram alta dissipação de energia de excitação (DIo/ABS) indicando limitada eficiência na utilização da energia luminosa. Este fato foi comprovado pelos resultados do índice de desempenho (PI ABS) somente ao fim do período experimental (90 dias). Mas, não foi verificado diferença para PI ABS entre os tratamentos aos 30 dias. Portanto, considerando que G. spruceana submetidas ao tratamento TA reduziram seus teores de clorofilas mais rapidamente do que decrescem seus PI ABS, sugere-se que o fluxo de energia luminosa em plântulas de G. spruceana sob alagamento total, no início, é mais restringido pelo decréscimo na estrutura de captura de luz (diminuição dos pigmentos cloroplastídicos) do que no funcionamento do aparato fotossintético (alterações na eficiência fotoquímica do fotossistema II)

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear understanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5,6,7 vast areas of the tropics remain understudied.8,9,10,11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world's most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepresented in biodiversity databases.13,14,15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may eliminate pieces of the Amazon's biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological communities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple organism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region's vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most neglected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lost

Aluminum effects on the uptake and reduction of nitrate in two rice cultivars

Estudaram-se os efeitos do alumínio (Al) sobre a absorção e a redução de nitrato, em dois cultivares de arroz com tolerância diferencial ao Al, sendo um tolerante (CNA – 1158) e outro sensível (CNA - 6843 – 1). Plântulas de arroz de 11 dias de idade foram expostas ao Al nas concentrações de 0 e 500 μM durante 21 dias. Após esse período, foram analisadas as seguintes variáveis: crescimento, teores de Al e de nitrogênio, absorção de nitrato e as atividades “in vitro” e “in vivo” da redutase do nitrato (RN). O cultivar tolerante cresceu mais e produziu mais matéria seca na parte aérea e no sistema radicular, independente da presença de Al. O Al reduziu, significativamente, o comprimento das raízes e da parte aérea e a produção de matéria seca apenas no cultivar sensível. O teor de N-total na presença de Al aumentou significativamente apenas na parte aérea do cultivar tolerante; o teor de N- NO 3- sofreu redução apenas no sistema radicular do cultivar sensível e o de N-NH 4+ não foi significativamente influenciado pela presença de Al nos dois cultivares. O Al reduziu a absorção de nitrato, nos dois cultivares, principalmente no sensível. O K m da absorção de nitrato foi afetado nos dois cultivares; no tolerante, houve diminuição de 10,9% enquanto, no sensível, houve aumento de 3,1 vezes. As atividades da RN “in vivo” e “in vitro” foram significativamente reduzidas pelo Al, nos dois cultivares, exceto na parte aérea do cultivar tolerante. Os resultados sugerem ser a absorção de nitrato e a enzima RN importantes componentes do mecanismo de tolerância ao Al em plantas de arroz.Aluminum effect on nitrate uptake and reduction in two rice cultivar with differential Al tolerance was studied. Eleven days-old seedlings of the Al-tolerance cultivar (Fernandes; CNA-1158) and of the Al-sensitive cultivar (Maravilha; CAN-6843-1) were exposed to 0 and 500 μM Al. After 21 days of Al treatment plants were harvested and the following variables determined: plant growth, Al, total-N, NO 3- - N and NH 4+ -N contents, nitrate uptake and “in vivo” and “in vitro” nitrate reductase (NR) activities. The Al-tolerant cultivar grew more and yielded more dry matter of the aerial parts and of the root system than the Al-sensitive cultivar, independent of the presence of Al in the nutrient solution. Aluminum reduced the growth and the dry matter yield in both plant parts but only in the Al-sensitive cultivar. The total-N content increased only in the aerial part of the Al-tolerant cultivar. The NO 3- -N contents reduced only in the root system of the Al-sensitive cultivar, while NH 4+ -N did not change in both cultivars. Nitrate uptake was reduced by Al in both cultivars, especially in Al-sensitive one. The Km of nitrate uptake decreased about 11 % in the Al- tolerante cultivar while it increased about 3.1 times in the Al-sensitive cultivar after Al treatment. The V max did not change with Al treatment in both cultivars. Both “in vivo” and “in vitro” NR activities were significantly reduced by Al treatments in both parts of the plants of the two cultivars, except in the aerial part of the Al-tolerant cultivar. Nitrate uptake and NR activities seem to be important components of the Al tolerance in rice plants.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerai