Submitted by Natalie Mendes (nataliermendes@gmail.com) on 2015-07-28T01:01:50Z No. of bitstreams: 1 Disserta??o_RGV_Maria Reis.pdf: 1106415 bytes, checksum: 7034ec4c42920fa1bf7a9238be4d7eb7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-28T01:01:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta??o_RGV_Maria Reis.pdf: 1106415 bytes, checksum: 7034ec4c42920fa1bf7a9238be4d7eb7 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Hyptis fruticosa Salzm. Ex. Benth and Ocimum gratissimum Lindi are species from lamiaceae family of great medicinal importance, notwithstanding, they have been goals of few studies related to the cultivation techniques. Therefore, the study?s goal was to evaluate the behavior and tolerance of plants of H. fruticosa and O. gratissimum cultivated in vases submitted to different levels of evapotranspired water reposition during thirteen days (H. fruticosa) and nine days (O. gratissimum). The experiment was made in greenhouse under randomized complete block design with four treatments (100, 75, 50 and 0% of evapotranspired water reposition). It was verified that there were not any significant difference of total dry mass and leaf area among the treatments in the species H. fruticosa and O. gratissimum. Both of them presented the lowest values of relative water content, water potential, chlorophylls and carotenoids in the water reposition 0% treatment. In O. gratissimum, there was the decrease in net assimilation of carbon, stomatal conductance and transpiration with the water deficit increase, but the CO2 inside concentration was higher in the water reposition 0% treatment. The two species presented amino acid accumulation, proline, soluble proteins and soluble carbohydrate according to the water deficit increase. The essential oil content increased with the water availability increment in O. gratissimum, but it did not present the significant difference among the treatments in H. fruticosa. O. gratissimum revealed itself more sensitive and H. fruticosa more tolerant to the water deficiency. / Hyptis fruticosa Salzm. ex. Benth e Ocimum gratissimum Lindl. s?o esp?cies da fam?lia lamiaceae de grande import?ncia medicinal, no entanto, t?m sido objetos de poucos estudos relacionados ?s t?cnicas de cultivo. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento e toler?ncia de plantas de H. fruticosa e O. gratissimum cultivadas em vasos submetidas a diferentes n?veis de reposi??o de ?gua evapotranspirada durante o per?odo de treze dias (H. fruticosa) e nove dias (O. gratissimum). O experimento foi realizado em telado sob delineamento em blocos casualizados com quatro tratamentos (100, 75, 50 e 0% de reposi??o de ?gua evapotranspirada). Verificou-se que n?o houve diferen?as significativas da massa seca total e ?rea foliar entre os tratamentos nas esp?cies H. fruticosa e O. gratissimum. As duas esp?cies apresentaram os menores valores de teor relativo de ?gua, potencial h?drico, clorofilas e caroten?ides no tratamento 0% de reposi??o de ?gua. Em O. gratissimum, houve redu??o da assimila??o l?quida de carbono, condut?ncia estom?tica e transpira??o com o aumento do d?ficit h?drico, por?m a concentra??o interna de CO2 foi superior no tratamento 0% de reposi??o de ?gua. As duas esp?cies apresentaram ac?mulo de amino?cidos livres, prolina, prote?nas sol?veis e carboidratos sol?veis de acordo com o aumento do d?ficit h?drico. O teor de ?leo essencial aumentou com o incremento da disponibilidade h?drica em O. gratissimum, mas n?o apresentou diferen?a significativa entre os tratamentos em H. fruticosa. A esp?cie O. gratissimum mostrou-se mais sens?vel e H. fruticosa mais tolerante ? defici?ncia h?drica.

Submitted by Socorro Pontes (socorrop@ufersa.edu.br) on 2017-02-24T13:47:51Z No. of bitstreams: 1 YuriLM_TESE.pdf: 1780571 bytes, checksum: aae11f1d977aed41e763a7fe347f49ca (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-03-21T15:01:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 YuriLM_TESE.pdf: 1780571 bytes, checksum: aae11f1d977aed41e763a7fe347f49ca (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-21T15:02:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 YuriLM_TESE.pdf: 1780571 bytes, checksum: aae11f1d977aed41e763a7fe347f49ca (MD5) Previous issue date: 2016-04-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The supplying of 9 mM K+ and 6 mM Ca2+ in the composition of three salt treatments (control; 75 and 150 mM NaCl) were evaluated in leaves, stem and roots of Jatropha curcas plants for 24 and 240 hours of exposure, based on growth indicators, water status, membranes integrity and ion stress and osmotic adjustment indicators. Salt reduced plant growth in all treatments regardless of time of exposure. The water status after 24 h was kept in leaves (75 mM) and roots (150 mM) and in all plant parts after 240 h regardless of the addition K+ or Ca2+. There were no membrane damage in 75 and 150 mM treatments in leaves and stem after 24 h. The sodium levels increased regardless of the plant part and treatment, however both K+ and Ca2+ levels were higher than Na+, helping in the ion toxicity mitigation (K+/Na+; Ca2+/Na+) in almost all the plant parts, regardless of exposure time. The highest values of K+/Na+ and Ca2+/Na+ ratios were observed in salt treatments supplied with K+ and Ca2+, respectively. It was observed in leaves (Sal1) and roots (Sal2), 24 h after treatment (DT), that the maintenance of water status (CRA) suggests an osmotic adjustment partially assigned to the increase of total soluble proteins (PST) and proline (PRO) levels and also to the membrane integrity maintenance in leaves and amino acids (AALT), total soluble sugars (AST) and starch levels maintenance in J. curcas roots. Increases in NaCl concentrations lowered the CRA in J. curcas stems, however the membrane integrity maintenance of this part seems to be associated to the increases of AALT, PRO and AST levels. In leaves, the addition of K+ to the salt solution increased PST and starch levels in Sal1 + K+ and AALT in Sal2 + K+ 24 h after treatment. In roots, the addition of K+ increased the PST, ALLT and PRO levels in Sal1+K+ treatment, as well as the AST levels in treatment Sal2 + K+, 24 h after treatment. The addition of K+ to the salt solution promoted an increase in PST, PRO and AST levels in Sal1 + K+ treatment in stem 24 h after treatment. The maintenance of CRA happened in all plant parts, 240 h after treatment and regardless of the NaCl concentration in most of the plant parts evaluated may be related to the maintenance in the PST, AALT and PRO levels. For all plant parts, the relation between carbohydrates and osmotic adjustment in J. curcas 240 h after treatment is not clear. The addition of K+ to the salt solution increased AALT (Sal1 + K+), PRO, AST (Sal2 + K+) and starch (Sal1 + K+) levels in leaves; PST, AALT (Sal1 + K+) and AST (Sal2 + K+) levels in stem; and AALT, PRO and starch levels only in the Sal1+K+ treatment. For all the plant parts and when exposed to the Sal1 + Ca2+ treatment 24 h after treatment, the supplying with Ca2+ increased the PST levels. In the same period, the supplying with Ca2+ increased the AALT levels mainly in leaves. After 240 h exposure, the presence of Ca2+ increased the AALT levels in all plant parts exposed to the Sal1 + Ca2+ treatment. PRO levels were increased with the supplying of Ca2+ mainly in leaves, 240 h after treatment. Stem of J. curcas was the part that had the highest increase of AST levels after the addition of Ca2+ to the salt solution in both times of exposure. Increases of starch levels were observed mainly in leaves in both exposure times. In conclusion, both K+ and Ca2+ individual additions to the salt solution supported the maintenance of ionic homeostasis and contributed to the increase of K+/Na+ and Ca2+/Na+ ratios, alleviating the toxicity effects by sodium in most of the evaluated plant parts, regardless of the exposure time and dosage of NaCl tested. Additionally, the osmotic adjustment observed in J. curcas occurred mainly by nitrogen compounds, being both K+ and Ca2+ individual additions related to the increases of most of the compatible solutes studied. The contribution of K+ and Ca2+ supplying in osmotic adjustment verified in J. curcas showed distinct responses in terms of exposure time, NaCl dosage and plant organ / As suplementações com 9 mM de K+ e 6 mM de Ca2+ na composição de três tratamentos salinos (controle; 75 e 150 mM de NaCl), foram avaliadas em folhas, caule e raízes de plantas Jatropha curcas durante 24 e 240 horas de exposição, baseando-se em indicadores de crescimento, status hídrico, integridade das membranas, indicadores de estresse iônico e de ajustamento osmótico. O sal reduziu o crescimento das plantas em todos os tratamentos, independente do tempo. O status hídrico das plantas, após 24 h, foi mantido em folhas (75 mM) e raízes (150 mM) e em todos os órgãos, após 240 h, independente da adição de K+ ou Ca2+. Não houve danos às membranas nos tratamentos 75 e 150 mM, em folhas e caule, após 24 h. Os níveis de sódio aumentaram independente do órgão e tratamento, porém tanto os níveis de K+ quanto os de Ca2+ foram maiores que o Na+, auxiliando na minimização da toxicidade iônica (K+/Na+; Ca2+/Na+) em quase todos os órgãos da planta, independente do tempo de exposição. Observou-se maiores valores nas relações K+/Na+ e Ca2+/Na+ nos tratamentos salinos suplementados com K+ e Ca2+, respectivamente. Observou-se em folhas (Sal1) e raízes (Sal2), 24 h DT, que a manutenção do status hídrico (CRA) sugere um ajustamento osmótico atribuído em parte ao aumento nos níveis de proteínas solúveis totais (PST) e prolina (PRO), e ainda, à manutenção da integridade das membranas em folhas e à manutenção nos níveis de aminoácidos livres totais (AALT), açúcares solúveis totais (AST) e amido em raízes de J. curcas. Aumentos nas concentrações de NaCl, reduziram o CRA em caules de J. curcas, contudo, a manutenção da integridade das membranas deste órgão aparentemente está associada ao aumento nos níveis de AALT, PRO e AST. Em folhas, adição de K+ à solução salina aumentou os níveis de PST e amido no tratamento Sal1 + K+ e AALT em Sal2 + K+, 24 h DT. Em raízes, o incremento de K+ aumentou os níveis de PST, AALT e PRO no tratamento Sal1 + K+, bem como os níveis de AST no tratamento Sal2 + K+, 24 h DT. A adição de K+ à solução salina promoveu um aumento nos níveis de PST, PRO e AST no tratamento Sal1 + K+, em caule 24 h DT. A manutenção no CRA que ocorreu em todos os órgãos da planta, 240 h DT, independente da concentração de NaCl, na maioria dos órgãos estudados, pode estar relacionado à manutenção nos níveis de PST, AALT e PRO. Em todos os órgãos, não ficou clara a relação dos carboidratos com o ajustamento osmótico de J. curcas, 240 h DT. A adição de K+ à solução salina aumentou, em folhas, os níveis de AALT (Sal1 + K+), PRO, AST (Sal2 + K+) e amido (Sal1 + K+); em caule, os níveis de PST, AALT (Sal1 + K+) e AST (Sal1 + K+); em raízes, os níveis de AALT, PRO e amido apenas no tratamento Sal1 + K+. Em todos os órgãos da planta, expostos ao tratamento Sal1 + Ca2+, 24h DT, a suplementação com o Ca2+ aumentou os níveis de PST. Neste mesmo período a suplementação com o Ca2+ incrementou os níveis de AALT principalmente em folhas. Após 240 h de exposição, a presença do Ca2+ incrementou os níveis de AALT em todos os órgãos expostos ao tratamento Sal1 + Ca2+. Os níveis de PRO foram incrementados com a suplementação de Ca2+ principalmente em folhas, 240 h DT. O caule de J. curcas foi o órgão que mais aumentou seus níveis de AST após o incremento de Ca2+ à solução salina, em ambos os períodos de exposição. Incrementos nos níveis de amido foram observados principalmente em folhas, em ambos os períodos de exposição. Conclui-se que tanto o incremento de K+ quanto o de Ca2+ à solução salina auxiliou na manutenção da homeostase iônica e contribuiu para o aumento das relações K+/Na+ e Ca2+/Na+, reduzindo o efeito tóxico do sódio na maioria dos órgãos estudados, independente do tempo de exposição ao NaCl e dose utilizada. Ainda, o ajustamento osmótico, observado em J. curcas se deu principalmente por compostos nitrogenados, estando tanto o incremento de K+ quanto o de Ca2+ relacionados ao aumento da maioria dos solutos compatíveis estudados. A contribuição da suplementação de K+ e Ca2+ no ajustamento osmótico, verificados em J. curcas, apresentam respostas distintas quanto ao tempo de exposição, dose de NaCl e órgãos da planta / 2017-02-20

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 01 - capa_abstract.pdf: 99910 bytes, checksum: 2d06bc0277aa39546d50a70079c6e1d3 (MD5) Previous issue date: 2009-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Tomato plants (Solanum lycopersicum Mill) c.v Santa Clara 5600 VF were submitted to increasing concentratíons of NaCl, up to 150 mM. In order were set up two experiments to evaluate the initial effects that affect the primary production and the mechanisms of adaptation to salinity under continuous stress. The plants were cultivated in Hoagland`s hidroponic solution, in the greenhouse. In condition the first experiment, the plants were grown in 0, 50, 100 and 150 mM NaCl solution obtained by gradually applied 50 mM of the salt. In the second experiment, the NaCl was add every 12 hours until the final concentration of 150 mM. It were evaluated the osmotic potential (Ψs) of leaves and roots, Na+, Cl-, K+, Ca2+ and Mg2+ íons concentratíons in roots, stem and leaves, proline concentration in leaves, gas exchange, estimative of photorespiration, chlorophyll a fluorescence, chlorophyll a fluorescence image and antioxidative activity in the leaves. The plants submitted to salt stress presented a decreased on ψs of leaves and roots. This decrease might be attributed to accumulation Na+, K+, Cl- and sugars in the cytoplasm, which also contributed to an osmotic adjustment. There was an increase in the proline synthesis, which is attributed the role as osmoprotectant osmolyte protection to salt stress. It was detected decrease in photosynthetic rate in response to stomatal and non-stomatal effects. The contents of chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids and the chlorophyll a/b ratio showed decrease. It was observed decrease in the quantum yield of linear electron flux through PSII. Increments in quantum yield of regulated non- photochemical energy loss in PS II Y(NPQ) and in non- photochemical quenching (NPQ) and high rates of Y(NPQ)/ Y (NO) in plants submitted to salt stress. There was increase of SODs and APXs enzymes activity that participate in water- water cycle. From these results, we can conclude that, tomato plants submitted to salt stress developed osmotic adjustment in order to assure water absorption. The plants also showed efficient mechanisms of photoprotection, through dissipation of excess energy in the electron transport chain. Such mechanisms involve the dissipation of energy as heat, by photorespiration and by water-water cycle. Furthermore, it was possible to monitor the extension of stress through the means of the chlorophyll a fluorescence image. / Plantas de tomateiro (Solanum lycopersicum Mill) cultivar Santa Clara 5600 VF foram submetidas a concentrações crescentes de NaCl até uma concentração de 150 mM. Com o objetivo de avaliar os efeitos iniciais que afeta a produção primária e os mecanismos de adaptação à salinidade sob estresse prolongado, foram implantados dois experimentos. As plantas foram cultivadas em solução nutritiva de Hoagland em casa de vegetação. No primeiro experimento, as plantas foram cultivadas em solução de 0, 50, 100 e 150 mM de NaCl o qual foi aplicado de forma progressiva de 50 mM. No segundo o NaCl foi adicionado a cada 12 horas até atingir 150 mM. Foram avaliados o potencial osmótico (ψs) das folhas e raízes, concentração dos íons Na+, Cl-, K+, Ca2+ e Mg2+ nas raízes, nos caules e nas folhas, concentração de prolina nas folhas, variáveis de trocas gasosas, estimativa da fotorrespiração fluorescência da clorofila a, imagem da fluorescência da clorofila a e atividade antioxidativa nas folhas. As plantas submetidas ao estresse salino apresentaram decréscimo no ψs das folhas e raízes. Tal decréscimo pode ser atribuído ao acúmulo de Na+, K+ e Cl- e açúcares que contribuíram para o ajustamento osmótico. Houve aumento na síntese de prolina, o qual foi relacionado como um osmólito de proteção ao estresse salino. Foi detectada queda na taxa fotossintética em reposta aos efeitos estomáticos e não estomáticos. Os teores de clorofila a, clorofila b, carotenóides e na relação clorofila a/b apresentaram decréscimo. Foi verificado decréscimo na taxa de transporte de elétrons no FSII. Houve aumento no rendimento quântico da dissipação regulada de energia não- fotoquímica no FSII Y(NPQ), na dissipação não-fotoquímica (NPQ) e altas taxas de Y(NPQ)/Y(NO) nas plantas submetidas ao estresse salino. Ocorreu aumento da atividade das enzimas SODs e APXs que participam no ciclo água-água. A partir desses resultados, pode-se concluir que, plantas de tomateiro submetidas ao estresse salino, desenvolveram ajustamento osmótico condicionando a absorção de água. Apresentaram mecanismos de fotoproteção eficientes na dissipação do excesso de energia na cadeia transportadora de elétrons. Tais mecanismos envolvem a dissipação de energia na forma de calor, pela fotorrespiração e pelo ciclo água-água. Além disso, foi possível acompanhar o prolongamento do estresse a partir das alterações na imagem da fluorescência da clorofila a.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / O presente trabalho teve por objetivo estudar as respostas fisiolÃgicas e bioquÃmicas de clones de cajueiro anÃo-precoce (Anacardium occidentale L.) ao estresse salino. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetaÃÃo, sendo as plÃntulas cultivadas em vasos plÃsticos contendo vermiculita. No primeiro experimento, cinco clones de cajueiro anÃo-precoce foram submetidos aos tratamentos com NaCl a 0 (controle), 8 e 16 dS.m-1 de condutividade elÃtrica e objetivou selecionar clones com tolerÃncias diferenciadas ao estresse salino. Para isso, foram estudados os efeitos da salinidade no crescimento, nas trocas gasosas, no teor de Ãgua, na suculÃncia foliar, no potencial osmÃtico, nas concentraÃÃes de prolina, N-aminossolÃveis e carboidratos solÃveis e nos teores dos Ãons inorgÃnicos (Na+, Cl- e K+). A salinidade reduziu o crescimento das plÃntulas de todos os clones estudados. Os efeitos inibitÃrios do NaCl foram mais conspÃcuos na parte aÃrea do que nas raÃzes. O clone CCP 06 foi aquele que apresentou maior reduÃÃo no crescimento foliar, enquanto os clones BRS 189 e CCP 09 foram os que apresentaram as menores reduÃÃes. A salinidade inibiu a mobilizaÃÃo das reservas cotiledonÃrias, principalmente, na dose mais elevada de sal. A reduÃÃo no crescimento, pela salinidade, correlacionou-se com a reduÃÃo na taxa de fotossÃntese lÃquida. Os clones CCP 06 e BRS 189 apresentaram, respectivamente, a maior e a menor reduÃÃo na taxa fotossintÃtica a 8 dS.m-1. Embora a salinidade tenha reduzido a condutÃncia estomÃtica dos clones de cajueiro anÃo-precoce, essa reduÃÃo nÃo foi acompanhada por mudanÃas nas concentraÃÃes internas de CO2. Os clones estudados nÃo apresentaram alteraÃÃes, em funÃÃo da salinidade, no estado hÃdrico das folhas e raÃzes, porÃm, apresentaram reduÃÃes no potencial osmÃtico, favorecendo o ajustamento osmÃtico e, consequentemente, a manutenÃÃo da turgescÃncia dos tecidos. Sob condiÃÃes de estresse salino, os clones BRS 189 e CCP 09 foram os mais eficientes na regulaÃÃo do transporte do Ãon Na+ para a parte aÃrea da plÃntula, acumulando-o nas raÃzes. Em relaÃÃo ao Cl-, o clone CCP 09 mostrou-se o mais eficiente no controle do transporte desse Ãon. PorÃm, CCP 06 foi o clone que mais acumulou ambos os Ãons tÃxicos na parte aÃrea da planta. Com o aumento da salinidade, os teores de potÃssio dos clones estudados tiveram seus valores reduzidos apenas nas raÃzes. Na dose de 8 dS.m-1, o BRS 189 foi o clone que mais aumento suas concentraÃÃes de N-aminosolÃveis e prolina no suco radicular. Nesse mesmo nÃvel de sal, a salinidade aumentou a concentraÃÃo de carboidratos apenas nos clones CCP 06 e BRS 189. De posse destes resultados, o segundo experimento foi realizado com os clones CCP 06 e BRS 189 que foram os que se mostraram, respectivamente, o menos e o mais tolerante à salinidade. Esse experimento teve por objetivo estudar os efeitos da salinidade (NaCl a 8 dS.m-1) na atividade da H+-ATPase e na composiÃÃo e peroxidaÃÃo dos lipÃdios de membrana plasmÃtica isoladas de raÃzes das plÃntulas dos dois clones contrastantes. A salinidade estimulou a atividade da H+-ATPase apenas no clone tolerante, o BRS 189, sendo esse clone o que apresentou maior conteÃdo de esterÃis totais e menor relaÃÃo fosfolipÃdios totais (PLt)/ esterÃis totais (Et), tanto em condiÃÃes controle como de estresse. Esses resultados foram concordantes com o fato de ter sido o BRS 189 o clone que melhor excluiu o Na+ da parte aÃrea. Nesse clone nÃo foram observadas alteraÃÃes nos teores de malondialdeÃdo, diferentemente do que ocorreu com o CCP 06, cujos teores aumentaram com o estresse salino. A maior proteÃÃo da membrana plasmÃtica do clone BRS 189 ao dano oxidativo està de acordo com os maiores acÃmulos de prolina e N-aminossolÃveis observados nesse clone. Os principais fosfolipÃdios da membrana plasmÃtica isolada de raÃzes do clone BRS 189 foram fosfatilglicerol (PG), fosfatidiletalonamina (PE) e fosfatilserina (PS). A salinidade provocou alteraÃÃes nas proporÃÃes relativas dos fosfolipÃdios, sendo PE e fosfatidilinositol (PI) os que apresentaram maiores aumentos em relaÃÃo ao total, enquanto que fosfatidilglicerol (PG) e Ãcido fosfatÃdico (PA) foram os que apresentaram maiores reduÃÃes. A percentagem de PS, em relaÃÃo ao total, nÃo foi afetada pela salinidade. No entanto, a relaÃÃo entre essas mudanÃas na composiÃÃo lipÃdica do BRS 189 pela salinidade e o aumento na atividade da H+-ATPase necessita ser melhor investigada. / Early-dwarf cashew seedlings (Anacardium occidentale L.) were used in order to investigate the physiological and biochemical changes induced by salt stress. The seeds (nuts) were sown in plastics pots containing vermiculite moistened with either distilled water (control treatment) or NaCl solutions at 8 and 16 dS.m-1 of electrical conductivity (saline treatment), and kept in greenhouse throughout the experimental period. Uniform 28-day-old seedlings were used for the analyses. The first experiment aimed to select, among five clones (CCP 06, CCP 09, CCP 76, Embrapa 51 and BRS 189), the ones showing contrasting salt-tolerance. The effect of salinity on the growth, gas exchange, water content, leaf succulence, osmotic potential and inorganic (Na+, Cl-, K+) and organic (proline, soluble carbohydrates, quaternary ammonium compounds) solute concentration for both salt-sensitive and salt-tolerant clones was studied. Salinity inhibited the growth of all clones studied, being the inhibitory effect on shoot growth more conspicuous than in root growth. Clone CCP 06 leaf area was the most inhibited by salt stress, while clones BRS 189 and CCP 09 leaf areas were the least affected by salinity. Salt stress caused a great decrease in the cotyledon reserve mobilization especially at 16 dS.m-1. Growth reduction was correlated to the reduction in net photosynthetic rate. CCP 06 and BRS 189 showed the greatest and the lowest reduction in photosynthetic rate at 8 dS.m-1, respectively. Although, salinity reduced stomatal conductance, this reduction was not followed by changes in CO2 internal concentration. The water status, expressed as water content in relation to dry mass, was not changed by salt-stress. Salinity induced the lowering of osmotic potential both in leaves and roots of all clones studied. This osmotic adjustment might have lead to turgor maintenance of those tissues. The concentrations of Cl- and Na+ increased with increasing salt stress. Clones BRS 189 and CCP 09 accumulated more Na+ in the roots, and this could explain their efficiency in maintaining a lower ion concentration in shoots, i.e. they regulated more efficiently the transport of Na+ from roots to shoots. The regulation of Cl- transport to shoots was more efficient in clone CCP 09 than in the others. Salinity did not induce significant changes in leaves and stems K+ concentration, but it induced a reduction of K+ concentration in roots. Salinity also induced increases of quaternary ammonium compounds and proline concentration in BRS 189 root at 8 dS.m-1. In addition, this level of salinity increased soluble carbohydrates in the root sap especially in clones BRS 189 and CCP 06. During the second experiment, the effect of salt stress (NaCl at 8 dS.m-1) on the activity of H+-ATPase, lipid composition and peroxidation of root plasma membrane of both salt-tolerant (BRS 189) and salt- sensitive (CCP 06) clones were studied. The vanadate-sensitive H+-ATPase activity was studied in plasma membrane-enriched vesicles isolated by discontinuous sucrose gradient centrifugation from roots. ATP hidrolizing activity in this fraction was mostly inhibited by vanadate and scarcely, by azide and molybdate, indicating that it was essentially enriched in plasma membrane vesicles. Salinity induced a 1.3-fold increase in the H+-ATPase specific activity in roots of BRS 189 seedlings. Salinity had no appreciable effect on the hydrolytic activity of this enzyme during the growth of CCP 06 seedlings. Likewise, clone BRS 189 roots plasma membrane showed higher sterol content and lower phospholipids/total sterol ratio than clone CCP 06. Both properties could contribute to the decrease in Na+ influx or increase in Na+ efflux or âexclusionâ from roots. This could result in less Na+ being transported to the shoot, and thus explaining the higher salt-tolerance of clone BRS 189. The higher degree of root plasma membrane lipid peroxidation of clone, and the lower proline and ammonium quaternary compounds contents of CCP 06 when compared to BRS 189 could also explain the differences in salt-tolerance between the two clones. These organic solutes could protect and stabilize plasma membrane against oxidative stress. Phosphatidylglycerol (PG), phosphatidylethanolamine (PE) and phosphatidylserine (PS) were the major phospholipids in the plasma membrane from BRS 189 roots. Salinity induced increases in the relative proportions of PE and phosphatidylinositol (PI), while PG and PA were reduced. No changes were detected in PS in relation to control plant. The importance of lipid composition changes on H+-ATPase activity must be more studied.

PIZARRO, Juan Carlos Alvarez. Caracteres fisiológicos e bioquímicos da tolerância à salinidade em clones de cajueiro anão precoce. 2006. 135 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2006. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-05-30T14:16:32Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_jcapizarro.pdf: 935692 bytes, checksum: c709b8b0747f8a929112611a9c584729 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-12T23:10:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_jcapizarro.pdf: 935692 bytes, checksum: c709b8b0747f8a929112611a9c584729 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T23:10:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_jcapizarro.pdf: 935692 bytes, checksum: c709b8b0747f8a929112611a9c584729 (MD5) Previous issue date: 2006 / Early-dwarf cashew seedlings (Anacardium occidentale L.) were used in order to investigate the physiological and biochemical changes induced by salt stress. The seeds (nuts) were sown in plastics pots containing vermiculite moistened with either distilled water (control treatment) or NaCl solutions at 8 and 16 dS.m-1 of electrical conductivity (saline treatment), and kept in greenhouse throughout the experimental period. Uniform 28-day-old seedlings were used for the analyses. The first experiment aimed to select, among five clones (CCP 06, CCP 09, CCP 76, Embrapa 51 and BRS 189), the ones showing contrasting salt-tolerance. The effect of salinity on the growth, gas exchange, water content, leaf succulence, osmotic potential and inorganic (Na+, Cl-, K+) and organic (proline, soluble carbohydrates, quaternary ammonium compounds) solute concentration for both salt-sensitive and salt-tolerant clones was studied. Salinity inhibited the growth of all clones studied, being the inhibitory effect on shoot growth more conspicuous than in root growth. Clone CCP 06 leaf area was the most inhibited by salt stress, while clones BRS 189 and CCP 09 leaf areas were the least affected by salinity. Salt stress caused a great decrease in the cotyledon reserve mobilization especially at 16 dS.m-1. Growth reduction was correlated to the reduction in net photosynthetic rate. CCP 06 and BRS 189 showed the greatest and the lowest reduction in photosynthetic rate at 8 dS.m-1, respectively. Although, salinity reduced stomatal conductance, this reduction was not followed by changes in CO2 internal concentration. The water status, expressed as water content in relation to dry mass, was not changed by salt-stress. Salinity induced the lowering of osmotic potential both in leaves and roots of all clones studied. This osmotic adjustment might have lead to turgor maintenance of those tissues. The concentrations of Cl- and Na+ increased with increasing salt stress. Clones BRS 189 and CCP 09 accumulated more Na+ in the roots, and this could explain their efficiency in maintaining a lower ion concentration in shoots, i.e. they regulated more efficiently the transport of Na+ from roots to shoots. The regulation of Cl- transport to shoots was more efficient in clone CCP 09 than in the others. Salinity did not induce significant changes in leaves and stems K+ concentration, but it induced a reduction of K+ concentration in roots. Salinity also induced increases of quaternary ammonium compounds and proline concentration in BRS 189 root at 8 dS.m-1. In addition, this level of salinity increased soluble carbohydrates in the root sap especially in clones BRS 189 and CCP 06. During the second experiment, the effect of salt stress (NaCl at 8 dS.m-1) on the activity of H+-ATPase, lipid composition and peroxidation of root plasma membrane of both salt-tolerant (BRS 189) and salt- sensitive (CCP 06) clones were studied. The vanadate-sensitive H+-ATPase activity was studied in plasma membrane-enriched vesicles isolated by discontinuous sucrose gradient centrifugation from roots. ATP hidrolizing activity in this fraction was mostly inhibited by vanadate and scarcely, by azide and molybdate, indicating that it was essentially enriched in plasma membrane vesicles. Salinity induced a 1.3-fold increase in the H+-ATPase specific activity in roots of BRS 189 seedlings. Salinity had no appreciable effect on the hydrolytic activity of this enzyme during the growth of CCP 06 seedlings. Likewise, clone BRS 189 roots plasma membrane showed higher sterol content and lower phospholipids/total sterol ratio than clone CCP 06. Both properties could contribute to the decrease in Na+ influx or increase in Na+ efflux or “exclusion” from roots. This could result in less Na+ being transported to the shoot, and thus explaining the higher salt-tolerance of clone BRS 189. The higher degree of root plasma membrane lipid peroxidation of clone, and the lower proline and ammonium quaternary compounds contents of CCP 06 when compared to BRS 189 could also explain the differences in salt-tolerance between the two clones. These organic solutes could protect and stabilize plasma membrane against oxidative stress. Phosphatidylglycerol (PG), phosphatidylethanolamine (PE) and phosphatidylserine (PS) were the major phospholipids in the plasma membrane from BRS 189 roots. Salinity induced increases in the relative proportions of PE and phosphatidylinositol (PI), while PG and PA were reduced. No changes were detected in PS in relation to control plant. The importance of lipid composition changes on H+-ATPase activity must be more studied. / O presente trabalho teve por objetivo estudar as respostas fisiológicas e bioquímicas de clones de cajueiro anão-precoce (Anacardium occidentale L.) ao estresse salino. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, sendo as plântulas cultivadas em vasos plásticos contendo vermiculita. No primeiro experimento, cinco clones de cajueiro anão-precoce foram submetidos aos tratamentos com NaCl a 0 (controle), 8 e 16 dS.m-1 de condutividade elétrica e objetivou selecionar clones com tolerâncias diferenciadas ao estresse salino. Para isso, foram estudados os efeitos da salinidade no crescimento, nas trocas gasosas, no teor de água, na suculência foliar, no potencial osmótico, nas concentrações de prolina, N-aminossolúveis e carboidratos solúveis e nos teores dos íons inorgânicos (Na+, Cl- e K+). A salinidade reduziu o crescimento das plântulas de todos os clones estudados. Os efeitos inibitórios do NaCl foram mais conspícuos na parte aérea do que nas raízes. O clone CCP 06 foi aquele que apresentou maior redução no crescimento foliar, enquanto os clones BRS 189 e CCP 09 foram os que apresentaram as menores reduções. A salinidade inibiu a mobilização das reservas cotiledonárias, principalmente, na dose mais elevada de sal. A redução no crescimento, pela salinidade, correlacionou-se com a redução na taxa de fotossíntese líquida. Os clones CCP 06 e BRS 189 apresentaram, respectivamente, a maior e a menor redução na taxa fotossintética a 8 dS.m-1. Embora a salinidade tenha reduzido a condutância estomática dos clones de cajueiro anão-precoce, essa redução não foi acompanhada por mudanças nas concentrações internas de CO2. Os clones estudados não apresentaram alterações, em função da salinidade, no estado hídrico das folhas e raízes, porém, apresentaram reduções no potencial osmótico, favorecendo o ajustamento osmótico e, consequentemente, a manutenção da turgescência dos tecidos. Sob condições de estresse salino, os clones BRS 189 e CCP 09 foram os mais eficientes na regulação do transporte do íon Na+ para a parte aérea da plântula, acumulando-o nas raízes. Em relação ao Cl-, o clone CCP 09 mostrou-se o mais eficiente no controle do transporte desse íon. Porém, CCP 06 foi o clone que mais acumulou ambos os íons tóxicos na parte aérea da planta. Com o aumento da salinidade, os teores de potássio dos clones estudados tiveram seus valores reduzidos apenas nas raízes. Na dose de 8 dS.m-1, o BRS 189 foi o clone que mais aumento suas concentrações de N-aminosolúveis e prolina no suco radicular. Nesse mesmo nível de sal, a salinidade aumentou a concentração de carboidratos apenas nos clones CCP 06 e BRS 189. De posse destes resultados, o segundo experimento foi realizado com os clones CCP 06 e BRS 189 que foram os que se mostraram, respectivamente, o menos e o mais tolerante à salinidade. Esse experimento teve por objetivo estudar os efeitos da salinidade (NaCl a 8 dS.m-1) na atividade da H+-ATPase e na composição e peroxidação dos lipídios de membrana plasmática isoladas de raízes das plântulas dos dois clones contrastantes. A salinidade estimulou a atividade da H+-ATPase apenas no clone tolerante, o BRS 189, sendo esse clone o que apresentou maior conteúdo de esteróis totais e menor relação fosfolipídios totais (PLt)/ esteróis totais (Et), tanto em condições controle como de estresse. Esses resultados foram concordantes com o fato de ter sido o BRS 189 o clone que melhor excluiu o Na+ da parte aérea. Nesse clone não foram observadas alterações nos teores de malondialdeído, diferentemente do que ocorreu com o CCP 06, cujos teores aumentaram com o estresse salino. A maior proteção da membrana plasmática do clone BRS 189 ao dano oxidativo está de acordo com os maiores acúmulos de prolina e N-aminossolúveis observados nesse clone. Os principais fosfolipídios da membrana plasmática isolada de raízes do clone BRS 189 foram fosfatilglicerol (PG), fosfatidiletalonamina (PE) e fosfatilserina (PS). A salinidade provocou alterações nas proporções relativas dos fosfolipídios, sendo PE e fosfatidilinositol (PI) os que apresentaram maiores aumentos em relação ao total, enquanto que fosfatidilglicerol (PG) e ácido fosfatídico (PA) foram os que apresentaram maiores reduções. A percentagem de PS, em relação ao total, não foi afetada pela salinidade. No entanto, a relação entre essas mudanças na composição lipídica do BRS 189 pela salinidade e o aumento na atividade da H+-ATPase necessita ser melhor investigada.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The difference in rainfall throughout the year is a recurring problem that the plants in the field must contend as a result of the moments of drought to which they can be submitted. In the Caatinga, this problem is even greater, since the rains are very sparse and irregular, causing drought for months. The plants of the Caatinga have several adaptations to resist such conditions. This work aimed to evaluate physiological parameters of two endemic species of the Caatinga, the |catingueira| (Poincianella pyramidalis) and |pinhão-bravo| (Jatropha mollissima), in search to discover what strategies these species adopt to survive the drought. Two collections, one in the dry season and one in the wet, were made to evaluate parameters of water relations, concentrations of organic solutes and photosynthetic pigments, chlorophyll a fluorescence and gas exchange. The |catingueira| shown to have been damaged by drought, with a significant reduction in their rates of water relations, particularly in the relative water content, which reached values below 60%, and the performance indices of chlorophyll a fluorescence. The |pinhão-bravo| was able to maintain their high tissue turgor, but the rates of fluorescence and net photosynthesis demonstrated that he was affected by drought since their photosynthetic parameters suffered very significant reductions. / A diferença de precipitação ao longo do ano é um problema recorrente que as plantas em campo precisam enfrentar, em decorrência dos momentos de déficit hídrico aos quais elas podem ser submetidas. Na Caatinga, esse problema é ainda maior, já que as chuvas são muito esparsas e irregulares, ocasionando meses a fio de estiagem. As plantas da Caatinga possuem diversas adaptações para suportar tais condições. Esse trabalho teve por objetivo avaliar parâmetros fisiológicos de duas espécies endêmicas da Caatinga, a catingueira (Poincianella pyramidalis) e o pinhão-bravo (Jatropha mollissima), em busca de descobrir que estratégias essas espécies adotam para sobreviver ao período de estiagem. Foram feitas duas coletas, uma na estação seca e outra na chuvosa, para avaliar parâmetros de relações hídricas, concentrações de solutos orgânicos e de pigmentos fotossintéticos, fluorescência de clorofila a e trocas gasosas. A catingueira demonstrou ter sido bastante afetada pela seca, com redução significativa nos seus parâmetros de relações hídricas, sobretudo no teor relativo de água, que atingiu valores abaixo de 60%, e nos índices de desempenho da fluorescência da clorofila a. O pinhão-bravo conseguiu manter a turgescência de seus tecidos alta, mas os índices da fluorescência e da fotossíntese líquida demonstraram que ele também foi afetado pelo déficit hídrico, uma vez que seus parâmetros fotossintéticos sofreram reduções bastante significativas.

The Canterbury plains are frequently exposed to summer drought and climate predictions forecast that the severity and frequency of summer drought will increase. The most commonly used pasture grass, perennial ryegrass (Lolium perenne L.), is drought sensitive. One possible method to maintain sward dry matter (DM) production under water stress is to use an alternative grass species such as tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.). The objective of this research was to compare summer DM production of monoculture swards of perennial ryegrass and tall fescue under various seasonal drought regimes to study physiological and biochemical drought responses of each species. Data were collected over a period of two-summer seasons, Season One (2006-2007) and Season Two (2007-2008) in an automated rain shelter at Lincoln, Canterbury. Drought treatments included exposure of plants to a spring or autumn drought or a four-weekly "irrigated" drought regime. DM yields of the two species were similar under each watering regime. The control treatment, under non-limiting conditions, has the highest accumulated yield in both Season One and Two for ryegrass (17.1 and 15.7 t DM ha⁻¹) and tall fescue (18.8 and 16.0 t DM ⁻¹) respectively. Spring and autumn drought treatments were similar for the two species in accumulated yield in either season, however the exposure to drought stress returned yields lower than the control. Consistently, the lowest-yielding treatment was the four-weekly irrigated drought, which resulted in an average yield across species in Season One of 10.1 t DM ha⁻¹ and 8.35 t DM ha⁻¹ in Season Two. Growth rates of the swards were calculated using accumulated DM production against accumulated thermal time using a base temperature of 3°C for both species. The control treatments showed a strong linear relationship for both species in both seasons, though Season Two showed a period of approximately 390 °Cd of no growth. Spring growth was similar for all treatments until October when both the spring drought and four-weekly irrigated treatment deviated from the control as water stress commenced. Growth also ceased under autumn drought later in the season. The physiological drought responses between species and among treatments differed. Tall fescue under control conditions had the highest photosynthesis rates of 20.5 µmol CO₂ m⁻² s⁻¹,or 22% higher than ryegrass, whereas the four-weekly irrigated treatment showed no inter-species differences. Differences were also found for other gas exchange parameters. Physiological water use efficiency (phys WUE) in ryegrass was 15% greater than tall fescue in Season Two. Photosynthesis and gas exchange rates against leaf water potential showed declining gas flow in both species across all treatments in response to drying soil conditions and across all irrigation treatments. The osmo-protectant proline was 22% higher in concentration in ryegrass than in tall fescue in Season Two and increased in drought stressed treatments in both seasons. Water stress was found to reduce total chlorophyll concentrations in all treatments and in tall fescue, while little change occurred in the chlorophyll a:b ratio. In conclusion, the findings from this thesis suggest similar DM responses for the two species under drought. The findings suggests that tall fescue performs more as a "water user" under drought conditions, compared with perennial ryegrass, which is more a "water saver." Resonses to the changing environment to a point, before "shuttting up shop" through lower stomatal conductance.