Trocas gasosas, caracterização citogenética e vigor de sementes dos gêneros Opuntia e Nopalea.

Widely cultivated in the Northeast Region of Brazil, forage palm belongs to the family Cactaceae, with Opuntia and Nopalea as the main genera. Studies involving gas exchange, chromosome variation and physiological quality of seeds belonging to different species in this family are still incipient. The objectives of this study were to evaluate the gas exchange, to correlate the ploidy levels with phenotypic characteristics of interest for genetic improvement and to analyze the physical and physiological quality of forage palm seeds as a function of ploidy level. The cultivars used were obtained at the Agronomic Institute of Pernambuco (IPA). The research was developed in three experiments: in the first (i), gas exchange evaluation was performed in 21 cultivars, belonging to Opuntia ficus-indica, O. stricta, O. undulata, O. atropes, Opuntia sp. and Nopalea cochenillifera. The cladodes were cultivated in a greenhouse, and the secondary cladode was evaluated at 00:00 hours, using the portable infrared gas analyzer - IRGA. Gas exchange parameters evaluated: CO2 net assimilation rate, stomatal conductance, CO2 concentration in intercellular space, transpiration and leaf temperature; Based in part on these data, the instantaneous and intrinsic water use efficiency and the instantaneous carboxylation efficiency were estimated. Data were statistically analyzed by boxplot and then subjected to multivariate principal component and cluster analysis. In the second experiment (ii), for chromosome characterization, six species of Opuntia, totaling 17 cultivars and 7 cultivars of N. cochenillifera were evaluated by double staining with the fluorochromes Chromomycin A3 (CMA) and 4′, 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI). In the IPA Germplasm Bank, quantitative characteristics (width, length, thickness, cladode area, total number of cladodes, plant height and total photosynthetic area) were determined to be correlated with ploidy level; The degree of association between the ploidy level of each cultivar and the variables were analyzed using Pearson's linear correlation coefficient. The cultivars were separated into three groups based on the number of chromosomes: diploid (2n = 22), tetraploid (2n = 44) and octaploid (2n = 88). The evaluation of the productivity was done at the end of two year production cycle. The qualitative variables drought adaptation (1 = drought-adapted and 2 = less drought-adapted) and carmine cochineal resistance (A = resistant; B = susceptible), as well as the presence of thorns (few thorns = up to 4 thorns and many thorns = from 5 to 9 thorns per areolas) were characterized and evaluated by analysis of variance, and the Tukey test was applied to identify the source of significance. In the third experiment (iii), physical quality was characterized by mass of one thousand seeds and number of seeds per fruit and fruit biometrics taking into account: length, diameter and weight of fruits. For seed physiological quality analysis, the first emergence count, emergence percentage, seed electrical conductivity, shoot and root length, fresh and dry seedling mass were considered; The cladodes were analyzed by length, width, fresh and dry mass. Data analysis was performed in a nested scheme design, with three ploidy levels and three cultivars within each level. Based on the results of the first experiment, there was variation between genera and forage palm cultivars for gas exchange, being possible the formation of three cultivars groups and two main components. The cultivars ‘Verdura’ (Opuntia sp. _3) and ‘Orelha de Elefante Mexicana’ (O. stricta_1) have higher photosynthetic performance, while ‘IPA Clone 20’ (O. ficus-indica_3) and ‘F21 Sementes’ (Nopalea_1) have lower transpiration. The cultivars ‘Orelha de Elefante Mexicana’ (O. stricta_1); ‘Miúda’ (Nopalea_4) and ‘Copena’ (O. ficus-indica_1) have greater adaptation to arid and semiarid regions. In the second experiment, all cultivars of N. cochenillifera, O. atropes and O. undulata ‘Orelha de Elefante Africana’ have 2n = 22 chromosomes. Tetraploid individuals (2n = 44) were identified in four Opuntia and octaploid cultivars (2n = 88) in 10 cultivars of the same genus. CMA/DAPI banding revealed only one type of heterochromatin formed by CMA+/DAPI- bands. Regarding the third experiment, it was observed that the ploidy level is correlated positively (p < 0.05) with the number of seeds per fruit and the physiological quality of seeds and seedlings. However, cultivars behave differently (p < 0.05) within the same ploidy level. The vigor and emergence of polyploids stand out over diploids.Amplamente cultivada no Nordeste do Brasil, a palma forrageira pertence à família das cactáceas tendo Opuntia e Nopalea como os principais gêneros. Trabalhos envolvendo trocas gasosas, variações cromossômicas e qualidade fisiológica de sementes das diferentes espécies ocorrentes nesta família ainda são incipientes. Objetivou-se com este estudo avaliar as trocas gasosas, correlacionar a análise cromossômica com características fenotípicas de interesse para o melhoramento genético e analisar a qualidade física e fisiológica de sementes de palma forrageira em função do nível de ploidia. As cultivares utilizadas foram coletadas no Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA). A pesquisa foi desenvolvida em três experimentos: no primeiro (i), realizou-se avaliação de trocas gasosas, em 21 cultivares, pertencentes às espécies Opuntia ficus-indica; O. stricta; O. undulata; O. atropes; Opuntia sp. e Nopalea cochenillifera. O cultivo dos cladódios se deu em casa de vegetação, sendo o cladódio secundário avaliado de 00:00 horas, utilizando o analisador portátil de gás por infravermelho - IRGA. Parâmetros de trocas gasosas avaliados: taxa de assimilação líquida do CO2, condutância estomática, concentração de CO2 nos espaços intercelulares, transpiração e temperatura foliar; baseando-se em parte desses dados, foram estimadas a eficiência instantânea e intrínseca de uso da água, e eficiência instantânea de carboxilação. Os dados foram analisados estatisticamente por meio de boxplot e, em seguida, submetidos às análises multivariada de componentes principais e de agrupamento. No segundo experimento (ii), para a caracterização cromossômica, seis espécies de Opuntia, totalizando 17 cultivares e 7 cultivares de N. cochenillifera foram avaliadas através da dupla coloração com os fluorocromos Cromomicina A3 (CMA) e 4′,6-diamidino-2-fenilindol (DAPI). No Banco de Germoplasma do IPA, foram determinadas características quantitativas (largura, comprimento, espessura, área do cladódio, número de cladódios totais, altura de plantas e área fotossintética total) para serem correlacionadas com o nível de ploidia; o grau de associação entre o nível de ploidia de cada cultivar e as variáveis foi analisado através do coeficiente de correlação linear de Pearson. As cultivares foram separadas em três grupos, com base no número de cromossomos: diploide (2n=22), tetraploide (2n=44) e octaploide (2n=88). A avaliação da produtividade foi ao final do ciclo de dois anos de produção. As variáveis qualitativas de adaptação à seca (1 = adaptadas à seca e 2 = menos adaptadas à seca) e à cochonilha do carmim (A = resistente; B = susceptível), bem como, presença de espinhos (até 4 espinhos = poucos espinhos e de 5 a 9 espinhos por aréolas = muito espinhos), foram caracterizados e avaliados por meio da Análise de Variância, sendo o teste de Tukey aplicado para identificar a fonte da significância. No terceiro experimento (iii), a qualidade física foi caracterizada por meio da massa de mil sementes e número de sementes por fruto e biometria dos frutos levando-se em consideração: comprimento, diâmetro e peso de frutos. Para análise da qualidade fisiológica das sementes considerou-se a primeira contagem da emergência, porcentagem de emergência, condutividade elétrica das sementes, comprimento da parte aérea e da raiz, massa fresca e seca de plântulas; os cladódios foram analisados por comprimento, largura, massa fresca e seca. A análise dos dados foi realizada em delineamento de esquema aninhado, sendo três níveis de ploidia e três cultivares dentro de cada nível. Com base nos resultados do primeiro experimento, houve variação entre gêneros e entre cultivares de palma forrageira para as trocas gasosas, sendo possível a formação de três grupos de cultivares e dois componentes principais. As cultivares ‘Verdura’ (Opuntiasp. _3) e ‘Orelha de Elefante Mexicana’ (O. stricta_1) possuem maior desempenho fotossintético, enquanto ‘IPA Clone 20’ (O. ficus-indica_3) e ‘F21 Sementes’ (Nopalea_1) detém menor transpiração. As cultivares ‘Orelha de Elefante Mexicana’ (O. stricta_1); ‘Miúda’ (Nopalea_4) e ‘Copena’ (O. ficus-indica_1), detém maior adaptação as regiões áridas e semiáridas. No segundo experimento, todas as cultivares das espécies N. cochenillifera, O. atropes e O. undulata ‘Orelha de Elefante Africana’ têm 2n = 22 cromossomos. Indivíduos tetraplóides (2n = 44) foram identificados em quatro cultivares de Opuntia e octaplóides (2n = 88) em 10 cultivares do mesmo gênero. O bandeamento com CMA/DAPI revelou a ocorrência de apenas um tipo de heterocromatina, formada por bandas CMA+/DAPI-. Com relação ao terceiro experimento, observou-se que o nível de ploidia correlaciona-se positivamente (p<0,05) com o número de sementes por fruto e a qualidade fisiológica das sementes e plântulas. Entretanto, as cultivares se comportam de maneira diferente (p<0,05) dentro do mesmo nível de ploidia. O vigor e a emergência dos poliploides se sobressaem em relação aos diploides. No contexto fenotípico associado à genética da planta, observou-se que a cultivar ‘IPA Sertânia’ produz frutos mais pesados e vigorosos, enquanto a ‘Orelha de Elefante Mexicana’ origina cladódios mais pesados

Basil (Ocimum basilicum) growth under saline stress and salicylic acid

443-449Basil (Ocimum basilicum L.) is an aromatic and spice plant used around the world in cooking, pharmaceutical, cosmetic and flavoring industries. Salicylic acid has been used to mitigate the deleterious effects of salinity on plants. This work aimed to evaluate the growth of basil under saline stress and salicylic acid. A randomized block design was used. Five electrical conductivities of irrigation water (ECw - 0.5, 1.3; 3.25; 5.2 and 6.0 dS m-1) and five salicylic acid doses (SA - 0.0, 0.29, 1.0, 1.71 and 2.0 mM) was used. Plant height, number of leaves, stem diameter, leaf area, specific leaf area, relative growth rate, leaf area ratio, leaf mass ratio, relative leaf growth rate and chlorophyll a, b and total indices were evaluated at 32, 39, 46, 53 and 60 days after irrigation with saline water (DAI). The increase in the electrical conductivity of irrigation water (ECw) negatively affected growth and increased the basil chlorophyll index. The application of salicylic acid attenuated the negative effects of salt stress on the number of leaves and leaf area and had negative effects on the stem diameter, but did not affect the other growth variables and chlorophyll indices

CRESCIMENTO DE ERYTHRINA VELUTINA WILLD. SUBMETIDA A ESTRESSE SALINO E APLICAÇÃO DE ÁCIDO SALICÍLICO

Erythrina velutina is an endemic species of the Northeast region of Brazil, known for displaying pharmacological properties and potential timber. However, its growth may be compromised by abiotic factors such as water scarcity and excess salts. The use of growth regulators such as salicylic acid is among the methods used to mitigate the negative effects of stress on vegetables. The objective of this study was to evaluate the growth of Erythrina velutina seedlings submitted to saline stress and salicylic acid application. The experimental design was a randomized complete block design with a 5 x 5 incomplete factorial scheme, generated from the Central Composite Box matrix with five levels of electrical conductivity of the irrigation water (ECw = 0.5, 1.74, 4.75, 7,76 and 9.0 dS m-1) four doses of salicylic acid (SA = 0.0, 0.29, 1.0, 1.71 and 2.0 mM L-1), with four replicates. The following variables were evaluated: plant height, leaf number, stem diameter, relative and absolute growth rate of height and stem diameter, root dry matter, stem, shoot and total leaf weight and Dickson quality index. Data were submitted to analysis of variance by the F test, in cases of significance was performed polynomial regression analysis. The salinity promotes serious damage to the growth of Erythrina velutina plants, being more pronounced in increasing levels of electrical conductivity. The application of salicylic acid at the concentrations used does not attenuate the effects of salinity.Erythrina velutina é uma espécie endêmica da região Nordeste do Brasil, conhecida por exibir propriedades farmacológicas e potencial madeireiro. Entretanto, seu crescimento pode ser comprometido por fatores abióticos como escassez hídrica e excesso de sais. A utilização de reguladores de crescimento como o ácido salicílico está entre os métodos usados para mitigar os efeitos negativos de estresse nos vegetais. Com isso, objetivou-se avaliar o crescimento de mudas de Erythrina velutina submetida ao estresse salino e aplicação de ácido salicílico. O delineamento utilizado foi em blocos casualizados, em esquema fatorial incompleto 5 x 5, gerados a partir da matriz Composto Central de Box com cinco níveis de condutividade elétrica da água de irrigação (CEa= 0,5; 1,74; 4,75; 7,76 e 9,0 dS m-1) e cinco doses de ácido salicílico (AS= 0,0; 0,29; 1,0; 1,71 e 2,0 mM L-1), com quatro repetições. Foram avaliadas as variáveis: altura da planta, número de folhas, diâmetro do caule, taxa de crescimento relativo e absoluto da altura e diâmetro do caule, massa seca de raiz, do caule, da parte aérea e total e o índice da qualidade de Dickson. Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F, nos casos de significância foi realizada análise de regressão polinomial. A salinidade promove sérios danos ao crescimento das plantas de Erythrina velutina, sendo mais acentuado nos níveis crescentes de condutividade elétrica. A aplicação de ácido salicílico nas concentrações utilizadas não atenua os efeitos da salinidade

Efeitos da salinidade sobre o desenvolvimento de rúcula cultivada em diferentes substratos hidropônicos.

Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito da salinidade na solução nutritiva sobre a produção de rúcula, cultivada em diferentes substratos. O ensaio foi desenvolvido em ambiente protegido do Departamento de Ciências Ambientais e Tecnológicas da Universidade Federal Rural do Semi-Árido em Mossoró-RN, e instalado em delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5 x 3, com três repetições. Foram utilizados cinco níveis de salinidade na solução nutritiva, obtidos com ou sem uso de água residuária da piscicultura (S1-0,5; S2-2,0; S3-3,5; S4-5,0 e S5-6,5 dS m-1) e três substratos (SUB1-Mistura de fibra de coco + areia + casca de arroz (1:1:1); SUB2-Cambissolo e SUB3-SUB1 reutilizado de experimento anterior). Realizou-se a colheita da rúcula aos 35 dias após a semeadura e avaliou-se as seguintes variáveis: altura de plantas, número de folhas, área foliar, massa fresca e massa seca. A salinidade da solução nutritiva afetou negativamente o desenvolvimento da rúcula, apresentando efeito variado de acordo com o tipo de substrato utilizado. As plantas cultivadas no substrato formado pela mistura de fibra de coco + areia + casca de arroz natural (1:1:1) apresentaram maior tolerância à salinidade. O substrato formado pela mistura de fibra de coco + areia + casca de arroz pode ser recomendado para o cultivo de rúcula em recipientes, mas não pode ser reutilizado sem tratamento

TOLERÂNCIA DO RABANETE AO ENCHARCAMENTO DO SOLO

O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta do rabanete ao encharcamento do solo em diferentes fases e duração, e identificar o estádio fenológico em que ocorre a maior diminuição no desenvolvimento das plantas. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, arranjado em esquema fatorial 3 x 3 + 1, com 3 repetições. Os tratamentos consistiram três períodos de inundação (10, 17 e 24 dias após a semeadura), três durações de inundação (5, 10 e 15 horas) e uma testemunha, na qual não foi aplicado estresse por elevação do lençol freático. Aos trinta e cinco dias após a semeadura as plantas foram coletadas e avaliadas quanto as seguintes variáveis: número de folhas, área foliar, diâmetro de raiz, massa fresca de raízes e da parte aérea. O rabanete apresentou sensibilidade à saturação hídrica, principalmente quando o estresse ocorreu nos primeiros estágios de desenvolvimento das plantas. Dentre os três períodos nos quais o estresse causado pela elevação do nível freático foi aplicado, o primeiro foi o que ocasionou maiores perdas. O sistema radicular da cultura do rabanete é mais sensível ao encharcamento do que a parte aérea

Basil (Ocimum basilicum) growth under saline stress and salicylic acid

Basil (Ocimum basilicum L.) is an aromatic and spice plant used around the world in cooking, in the pharmaceutical, cosmetic and flavoring industries. Salicylic acid has been used to mitigate the deleterious effects of salinity on plants. The objective of this work was to evaluate the growth of basil under saline stress and salicylic acid. The experimental design was in randomized blocks. Five electrical conductivities of irrigation water (ECw - 0.5, 1.3; 3.25; 5.2 and 6.0 dS m-1) and five salicylic acid doses (SA - 0.0, 0.29, 1.0, 1.71 and 2.0 mM) was used. Plant height, number of leaves, stem diameter, leaf area, specific leaf area, relative growth rate, leaf area ratio, leaf mass ratio, relative leaf growth rate and chlorophyll a, b and total indices were evaluated at 32, 39, 46, 53 and 60 days after irrigation with saline water (DAI). The increase in the electrical conductivity of irrigation water (ECw) negatively affected growth and increased the basil chlorophyll index. The application of salicylic acid attenuated the negative effects of salt stress on the number of leaves and leaf area and had negative effects on the stem diameter, but did not affect the other growth variables and chlorophyll indices

Tolerância do rabanete ao encharcamento do solo

The objective of this study was to investigate the response of radish crop under waterlogging in diffetents fases and duration, and identifying the stage of the crop cycle with the highest reduction in the devenlopment plants. The statistical experimental design was completely randomized in factorial scheme 3x4 +1, with three replications. The treatments was three stages of the crop cycle (10, 17 e 24 days after the sowing), three duration water-logging (5, 10 e 15 hours) and a treatment in which stress was not applied with the elevation of the water table. At thirty-five days after sowing the plants were collected and evaluated for the following variables: number of leaves, leaf area, root diameter, fresh weight of roots and shoots. The radish showed sensitivity to water saturation, especially when stress occurred in the early stages of plant development. Among the three crop stages in witch the stress caused by the water table elevation was applied, the first one caused the highest loss in the yield. The root system of radish culture is more sensitive to waterlogging than shoot.O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta do rabanete ao encharcamento do solo em diferentes fases e duração, e identificar o estádio fenológico em que ocorre a maior diminuição no desenvolvimento das plantas. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, arranjado em esquema fatorial 3 x 3 + 1, com 3 repetições. Os tratamentos consistiram três períodos de inundação (10, 17 e 24 dias após a semeadura), três durações de inundação (5, 10 e 15 horas) e uma testemunha, na qual não foi aplicado estresse por elevação do lençol freático. Aos trinta e cinco dias após a semeadura as plantas foram coletadas e avaliadas quanto as seguintes variáveis: número de folhas, área foliar, diâmetro de raiz, massa fresca de raízes e da parte aérea. O rabanete apresentou sensibilidade à saturação hídrica, principalmente quando o estresse ocorreu nos primeiros estágios de desenvolvimento das plantas. Dentre os três períodos nos quais o estresse causado pela elevação do nível freático foi aplicado, o primeiro foi o que ocasionou maiores perdas. O sistema radicular da cultura do rabanete é mais sensível ao encharcamento do que a parte aérea

Chilli tolerance (Capsicum annuum L.) submitted to different concentrations of NaCl- of irrigation water

ABSTRACT The Capsicum annuum L. is a vegetable of great importance in the world. In Brazil, has been one of the most consumed in the country, however in some regions like the Northeast, the production of the crop undergoes large reductions due to the irrigation water salinity in function of semi-arid climate leading to losses in the field. Due to this fact, the objective of this research was to evaluate the chili growth (Capsicum annuum L.) subjected to various irrigation water salinity levels. The experiment was conducted in the greenhouse of the Universidade Estadual da Paraíba, Campus IV. We adopted a design entirely randomized, with five treatments (1.0; 1.5; 2.0; 2.5 e 3.0 dS m-1 de CEai) and seven repetitions, the data were subjected to analysis of variance using the test F to 1 and 5% probability and posteriorly when significant was used the analysis of regression, using the SISVAR® software. The analyzed variables were: Total leaf area; mass of dry matter from the leaf; stalk; root; aerial and total part; besides the leaf area ratio; specific leaf area; leaf weight ratio; aerial part and root ratio and relative water content. The culture of chili All big tolerates 2.15 dS m-1 without affecting the production of dry matter.RESUMEN El Capsicum annuum L. es una hortaliza de gran importancia en el mundo. En Brasil, es una de las más consumidas en el país, pero en algunas regiones como el Nordeste se observan grandes perdidas en rendimiento debido a la salinidad del agua de riego y el clima semiárido. El objetivo de este ensayo fue evaluar la producción de ají (Capsicum annuum L.) sometido a diferentes niveles de salinidad en el agua de riego. El experimento se realizó en el invernadero agrícola de la Universidad Estadual de Paraíba, Campus IV. El diseño experimental fue de bloques completamente al azar, con cinco tratamientos (1,0; 1,5; 2,0; 2,5 y 3,0 dS m-1 de CE en agua de riego y siete repeticiones. Los datos fueron sometidos al análisis de varianza utilizando la prueba F a 1 y 5% de probabilidad, para separación de medias se utilizó el análisis de regresión, empleando el software SISVAR®. Se midieron diversas variables como peso fresco y porcentaje de materia seca de tallo, raíz y hojas; área foliar total; nímero de hojas; peso fresco y materia seca del area foliar. Los resulatdos sugieren que el cultivo chile tolera 2,15 dS m-1 de conductividad eléctrica en agua de riego, sin afectar la producción total

Physiological quality of sesame seeds produced from plants subjected to water stress

ABSTRACT Germination and seed vigor may be influenced by several factors, such as water stress during production, which affect crops differently according to the phenological stage of the plant. The aim of this study therefore was to evaluate the physiological quality of sesame seeds from plants subjected to water stress at different phenological stages. To this end, sesame plants were subjected to water stress at the following stages: I - germination to the start of vegetative growth (T1); II - vegetative growth to flowering (T2); III - flowering to pod formation (T3); IV - fruit maturation (T4); also for stress at all stages (T5) and full irrigation (T6). By weighing and daily irrigation of the containers, levels were kept at 50% of pot capacity (CV) for treatments with water deficit, and at 100% CV for treatments with no deficit. At 90 days after planting, the plants were harvested. The seeds were evaluated by germination test, first germination count, germination speed index, mean germination time, accelerated aging, electrical conductivity, seedling emergence, emergence speed index, mean time of emergence, seedling length and seedling dry weight. Sesame seeds from plants grown under water deficit display lower physiological quality. Between germination and the start of vegetative growth, and between flowering and fruit formation, the sesame is more sensitive to water stress, so that water limitation during these periods results in the production of seeds of low physiological quality