Effect of water déficit in the photosynthetic metabolism of Coffea canephora cv. Conilon clones with differential drought tolerance

Os efeitos do déficit hídrico no metabolismo dos carboidratos, foram investigados em quatro clones de Coffea canephora Pierre cv. Conilon, com tolerância diferencial à seca. Quando o potencial hídrico foliar na antemanhã (Ψ w ) decresceu para valores em torno de -2 e -3 MPa, estresse hídrico moderado e severo, respectivamente, houve redução na fotossíntese líquida, provocada principalmente pelo fechamento dos estômatos, visto que, não houve fotoinibição nem alteração nos teores de clorofilas a e b. Sob estresse hídrico severo houve aumento na concentração foliar de sacarose nos clones tolerantes à seca (120 e 14). Porém, com exceção do clone 120, todos apresentaram redução na atividade da sintase da sacarose-fosfato, que ficou mais bem evidenciada no ensaio seletivo, principalmente sob estresse hídrico severo. O clone 120 foi o único também em que foi verificado estímulo da fosfatase da frutose-1,6-bisfosfato, sob estresse hídrico. Uma tendência geral de estímulo na atividade da invertase ácida foi verificada, principalmente sob estresse hídrico severo, sendo que somente no clone 14, nesse nível de estresse houve aumento na atividade da invertase alcalina. Entretanto, não se verificaram grandes alterações nos níveis de hexoses. A sintase da sacarose não teve sua atividade alterada. Tanto sob estresse hídrico moderado quanto severo, verificou-se redução no conteúdo de amido, em todos os clones. No entanto, apenas nos clones 14 e 46, houve redução na atividade da pirofosforilase da ADP-glicose. Os clones 120 e 109A também apresentaram uma tendência de aumento na concentração de aminoácidos, que ficou mais bem evidenciada sob estresse hídrico severo. A atividade da cinase da frutose-6-fosfato, não foi alterada em resposta ao déficit hídrico, sugerindo que não houve alteração no fluxo glicolítico. Apesar da complexidade apresentada com relação a atividade das enzimas de metabolismo dos carboidratos, esses resultados permitem sugerir que os clones mais tolerantes acumulam mais açúcares solúveis sob estresse hídrico, indicando maior eficiência fotossintética.The effects of water deficit on carbohydrate metabolism were investigated in four clones of Coffea canephora Pierre cv. Conilon, with differential drought tolerance. When the leaf predawn water potential (Ψ w ) decreased for values around -2 and -3 MPa, moderate and severe water stress, respectively, there was reduction in the net photosynthesis, provoked mainly by the closing of the stomata, because, there probably were not photoinhibition nor alteration in the levels of chlorophylls a and b. Under severe water stress there was increase in the leaf concentration of sucrose in the drought tolerant clones (120 and 14). However, except for the clone 120, all presented reduction in the activity of the sucrose-phosphate sintase, that was better evidenced in the selective assay, under severe water stress. The clone 120 was also the only in that increase in the activity of fructose-1,6-bisphosphate phosphatase was verified under water stress. A general tendency of increase in the activity of acid invertase was verified, mainly under severe water stress, and only in the clone 14, in that stress level, there was increase in the activity of the alkaline invertase. However, great alterations were not verified in the hexoses levels. There was not alteration in the activity of sucrose sintase. Under moderate and severe water stress, reduction was verified in the levels of starch, in all the clones. However, only in the clones 14 and 46, there was reduction in the activity of the ADP-glucose pirophosphorilase. The clones 120 and 109A also presented a tendency to increase the concentration of amino acids, that was better evidenced under severe water stress. The activity of fructose-6-phosphate kinase was not altered in response to water déficit, suggesting that there was not alteration in the glicolitic path. In spite of the complexity presented with relationship the activity of the enzymes of carbohydrate metabolism, those results allow us to suggest that the most tolerant clones accumulate more soluble sugars under water stress, indicating better photosynthetic efficiency

ACÚMULO DE PROLINA E AMINOÁCIDOS EM CULTIVARES DE FEIJÃO CAUPI COM TOLERÂNCIA DIFERENCIAL À SALINIDADE

The aim of this work was the study of proline and aminoacids accumulation in two cowpea ultivars, previously identified as tolerant (Pitiúba) and sensitive to salinity (TVu 2331), along the stress exposition time. Plants of both cultivars were exposed to NaCl 75 mM (salt stress), added at rate of 25 mM day-1 in nutritious solution and its behavior was compared with control ones, kept at the same environmental conditions. In general, salt stress inhibited more the growth in TVu 2331 cultivar. The stressed plants of this cultivar also presented larger proline accumulation in their leaves, suggesting the existence of a protection mechanism. TVu 2331 cultivar also presented tendency of more accumulation of aminoacids in the leaves and roots, which could have occurred due its higher growth inhibition

Multiplicação de anador (Justicia pectoralis) in vitro

O trabalho teve como objetivo desenvolver um protocolo de micropropagação de segmentos nodais de anador (Justicia pectoralis). Para isso foram realizados dois experimentos. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado, com 15 repetições. Os segmentos de J. pectoralis, após desinfestados, foram cultivados em meio MS durante 30 dias. No primeiro experimento, esse material foi repicado em três meios de cultura (MS, WPM e B5) e após 77 dias foram avaliados comprimento de plântula, número de raízes, número de folhas e o número de segmentos nodais. Para o segundo experimento foram testadas duas citocininas (BAP e Cinetina) nas seguintes dosagens 0,0; 0,5; 5,0 e 20,0 mM. Aos 60 dias após a repicagem foram avaliadas as seguintes características: números de folhas, número de raízes e número de explantes por planta. O meio MS foi o que apresentou maior comprimento de plântula. As demais variáveis não diferiram entre os meios utilizados. Por isso o meio MS foi utilizado para o segundo experimento onde se verificou que a utilização de BAP proporcionou maior número de folhas e de explantes quando submetido à concentração de 20 mM. Dessa forma, para multiplicação de seg Justicia pectoralis, recomenda-se a utilização de meio MS com adição de 20mM de BAP.In vitro propagation of Justicia pectoralisAbstract: The study aimed to establish a micropropagation protocol for Justicia pectoralis nodal segments. Two experiments were conducted. The statistical design was the completely randomized with 15 repetitions. After disinfestation, the segments of J. pectoralis were inoculated in the MS culture medium for 30 days. In the first experiment, the plant material was transferred to three culture media (MS, WPM and B5). The length of seedlings, number of roots, number of leaves, and number of nodal segments were evaluated at 77 days after transferring. In the second experiment two cytokinins (BAP and Kinetin) were tested in the following concentrations: 0.0; 0.5; 5.0 and 20.0 mM. At 60 days after transplanting the number of leaves, number of roots and number of explants per plant were evaluated. The MS medium induced the highest length of seedlings, but there was no effect for the other variables. Therefore, this medium was used for the second experiment, when it was found that BAP induced a larger number of leaves and explants when applied at 20 mM. Therefore, for multiplying J. pectoralis nodal segments we recommend the use of MS medium with 20 mM BAP

Multiplicação de anador, Justicia pectoralis, in vitro

The study aimed to establish a micropropagation protocol for Justicia pectoralis nodal segments. Two experiments were conducted. The statistical design was the completely randomized with 15 repetitions. After disinfestation, the segments of J. pectoralis were inoculated in the MS culture medium for 30 days. In the first experiment, the plant material was transferred to three culture media (MS, WPM and B5). The length of seedlings, number of roots, number of leaves, and number of nodal segments were evaluated at 77 days after transferring. In the second experiment two cytokinins (BAP and Kinetin) were tested in the following concentrations: 0.0; 0.5; 5.0 and 20.0 M. At 60 days after transplanting the number of leaves, number of roots and number of explants per plant were evaluated. The MS medium induced the highest length of seedlings, but there was no effect for the other variables. Therefore, this medium was used for the second experiment, when it was found that BAP induced a larger number of leaves and explants when applied at 20 M. Therefore, for multiplying J. pectoralis nodal segments we recommend the use of MS medium with 20 M BAP.O trabalho teve como objetivo desenvolver um protocolo de micropropagação de segmentos nodais de anador (Justicia pectoralis). Para isso foram realizados dois experimentos. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado, com 15 repetições. Os segmentos de J. pectoralis, após desinfestados, foram cultivados em meio MS durante 30 dias. No primeiro experimento, esse material foi repicado em três meios de cultura (MS, WPM e B5) e após 77 dias foram avaliados comprimento de plântula, número de raízes, número de folhas e o número de segmentos nodais. Para o segundo experimento foram testadas duas citocininas (BAP e Cinetina) nas seguintes dosagens 0,0; 0,5; 5,0 e 20,0 M. Aos 60 dias após a repicagem foram avaliadas as seguintes características: números de folhas, número de raízes e número de explantes por planta. O meio MS foi o que apresentou maior comprimento de plântula. As demais variáveis não diferiram entre os meios utilizados. Por isso o meio MS foi utilizado para o segundo experimento onde se verificou que a utilização de BAP proporcionou maior número de folhas e de explantes quando submetido à concentração de 20 M. Dessa forma, para multiplicação de seg Justicia pectoralis, recomenda-se a utilização de meio MS com adição de 20M de BAP

CRESCIMENTO E QUALIDADE DE MUDAS DE ROMÃZEIRA ‘WONDERFUL’ PROPAGADAS POR ESTAQUIA

In order study the different management techniques stakes pomegranate 'Wonderful' for vegeta-tive propagation in the dry and rainy season, in the semiarid region of Paraiba. The survey was conducted in the greenhouse, in the Campus Center of Science and Agrifood Technology, Federal University of Campina Grande, in the City of Pombal-PB, Brazil. There were two experiments, one in the dry season, which com-prised from August to December 2012 (Experiment I), and another in the rainy season, from January to June 2013 (Experiment II). Experiments were conducted in a completely randomized design (CRD) with four repli-cations and five plants per replication. To monitor the growth and physiology of the plant was adopted factorial consisting of two factors, managements of cuttings (cuttings with leaves, cuttings without leaves and cuttings without leaves more base incision) in function evaluation times (Days after planting). The propagation material was purchased from commercial plants and cuttings of softwood type. The samples were standardized by size, standard length 15 cm. The management of the cuttings leafless more incision in the base is most suitable for the propagation of pomegranate 'Wonderful'. The management of the cuttings with leaves is not suitable for the propagation of the pomegranate 'Wonderful', in the dry season. The rainy season is the ideal time for the pro-duction of seedlings of the pomegranate 'Wonderful'. The ideal time to obtain saplings of pomegranate 'Wonderful' is 144 days after planting the cuttings

Effects of long-term soil drought on photosynthesis and carbohydrate metabolism in mature robusta coffee (Coffea canephora Pierre var. kouillou) leaves

Four clones of robusta coffee representing drought-tolerant (14 and 120) and drought-sensitive (46 and 109A) genotypes were submitted to a slowly imposed water deficit. Sampling and measurements were performed when predawn leaf water potential (Ψpd) approximately −2.0 and −3.0 MPa was reached. Regardless of the clone evaluated, drought led to sharper decreases in stomatal conductance than in photosynthesis, which was accompanied by significant declines in internal to ambient CO2 concentration ratio. Little or no effect of drought on chlorophyll a fluorescence parameters was observed. Regardless of the stress intensity, starch decreased remarkably. This was not accompanied by significant changes in concentration of soluble sugars, with the exception of clone 120 in which a rise in sucrose and hexose concentrations was found when Ψpd reached −3.0 MPa. At Ψpd = −2.0 MPa, activity of acid invertase increased only in clone 120; at Ψpd = −3.0 MPa, it increased in clones 14, 46 and 120, while activity of sucrose synthase declined, but only in clone 109A. Drought-induced decrease in ADP-glucose pyrophosphorylase activity was found only in clones 14 and 46, irrespective of stress intensity. At Ψpd = −3.0 MPa, maximal extractable and activation state of sucrose-phosphate synthase (SPS) decreased in all clones with the exception of clone 120, in which SPS activity was maintained in parallel to a rising activity of fructose-1,6-bisphosphatase. Changes in SPS activity could neither be explained by the CO2 decrease linked to stomatal closure nor by differences in leaf water status

Efeito da irrigação com água salina na emergência e crescimento inicial de plântulas de coentro cv. Verdão

The coriander cultivar Verdão is widely grown in the Brazilian Northeast. Due region climate, irrigation is often necessary; however, depending on time of year the water used contains high levels of salts. Thus, this study aimed to evaluate the effect of different NaCl solutions on emergence and early growth of seedlings in order to contribute to the determination of water quality to be used in its cultivation. Irrigation was performed once a day, applying treatments with different salinity levels (0.5, 1.5, 3.0, 4.5 and 6.0 dS m-1) in seeds previously soaked or not in the same solutions. The cultivar Verdão was very sensitive to salinity, particularly during germination, where we found reductions in percentage and velocity of emergence in the higher salinity levels. The soaking of seeds with the solutions, particularly the ones with higher salt levels further inhibited the germination. However, if there is not water of good quality available, its cultivation is possible but with a reduction in productivity, since the initial growth of seedlings was not as affected as germination.A cultivar de coentro Verdão é amplamente cultivada no Nordeste. Devido ao clima da região, a irrigação quase sempre é necessária, no entanto, dependendo da época do ano a água usada contém níveis elevados de sais. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes concentrações de soluções de NaCl na emergência e crescimento inicial das plântulas, de forma a contribuir para a determinação da qualidade da água a ser utilizada no seu cultivo. As irrigações foram realizadas uma vez ao dia, aplicando-se tratamentos com diferentes níveis salinos (0,5, 1,5, 3,0, 4,5 e 6,0 dS m-1) em sementes previamente embebidas ou não nas mesmas soluções. A cultivar Verdão se mostrou bastante sensível à salinidade, particularmente durante a germinação, onde se verificou reduções na percentagem e velocidade de emergência nos níveis salinos mais elevados. A embebição das sementes com as soluções, particularmente as mais salinas, prejudicou ainda mais a germinação. Entretanto, se não houver água de boa qualidade disponível, seu cultivo é possível, porém, havendo redução na produtividade, visto que o crescimento inicial das plântulas não foi tão afetado quanto a germinação.El Cultivar de cilantro Verdão es predominantemente plantado en el noreste de Brasil. Debido al clima de la región, el riego es a menudo necesario, sin embargo, según la época del año, el agua utilizada contiene altos niveles de sales. Así este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de diferentes concentraciones de soluciones de NaCl en la emergencia y el crecimiento inicial de las plántulas con el fin de contribuir a determinar la calidad del agua utilizada en su cultivo. El riego se realizo una vez al día, se aplicando tratamientos con diferentes niveles de salinidad (0,5, 1,5, 3,0, 4,5 y 6,0 dS m-1) en semillas previamente remojadas o no en las mismas soluciones. El cultivar Verdão se mostró muy sensible a la salinidad, especialmente durante la germinación, donde se encontraron reducciones en el porcentaje y velocidad de emergencia en los niveles de salinidad más altos. El remojo de las semillas con las soluciones, en particular las más salinas hay causado más daños a la germinación. Sin embargo, si no hay agua de buena calidad disponible, su cultivo es posible, con reducción de la productividad, ya que el crecimiento inicial de las plántulas no fue tan afectado pela salinidad como la germinación

Salt tolerance is unrelated to carbohydrate metabolism in cowpea cultivars

Under salinity stress, plants commonly accumulate carbohydrates for osmotic adjustment to balance the excess accumulated ions and to protect biomolecules. We selected two cowpea cultivars with contrasting response to salinity, Pitiúba (salt-tolerant) and TVu (salt-sensitive), to investigate whether the salt tolerance could be associated with changes in carbohydrate accumulation and metabolism in leaves and roots during a long-term experiment. Two salt treatments (0 and 75 mM NaCl) were applied to 10-day-old plants grown in nutrient solution for 24 days. Despite some changes in carbohydrate accumulation and carbohydrate metabolism enzymes induced by salt stress, no consistent alterations in carbohydrates could be found in leaves or roots in this study. Therefore, we suggest that tolerance to salt stress is largely unrelated to carbohydrate accumulation in cowpea

EFEITO DA IRRIGAÇÃO COM ÁGUA SALINA NA EMERGÊNCIA E CRESCIMENTO INICIAL DE PLÂNTULAS DE COENTRO cv. VERDÃO

A cultivar de coentro Verdão é amplamente cultivada no Nordeste. Devido ao clima da região, a irrigação quase sempre é necessária, no entanto, dependendo da época do ano a água usada contém níveis elevados de sais. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes concentrações de soluções de NaCl na emergência e crescimento inicial das plântulas, de forma a contribuir para a determinação da qualidade da água a ser utilizada no seu cultivo. As irrigações foram realizadas uma vez ao dia, aplicando-se tratamentos com diferentes níveis salinos (0,5, 1,5, 3,0, 4,5 e 6,0 dS m-1) em sementes previamente embebidas ou não nas mesmas soluções. A cultivar Verdão se mostrou bastante sensível à salinidade, particularmente durante a germinação, onde se verificou reduções na percentagem e velocidade de emergência nos níveis salinos mais elevados. A embebição das sementes com as soluções, particularmente as mais salinas, prejudicou ainda mais a germinação. Entretanto, se não houver água de boa qualidade disponível, seu cultivo é possível, porém, havendo redução na produtividade, visto que o crescimento inicial das plântulas não foi tão afetado quanto a germinação