Dentre as principais fruteiras nativas do Nordeste, especialmente aquelas encontradas no semi-árido, o umbuzeiro (Spondias tuberosa Arruda) desponta com uma alternativa importante, por ser uma fruta bem aceita pelo consumidor e por ter uma boa produção em ambientes secos. Dessa forma, o comércio dos frutos em feiras livres ou através de cooperativas proporciona uma fonte de renda complementar para os pequenos agricultores. No entanto, essa renda pode ser comprometida pelo extrativismo e o desmatamento excessivos, que tem se intensificado a cada ano. Preocupada com a redução populacional desta espécie pela ação antrópica, a Embrapa Semi-Árido vem desenvolvendo estudos sobre produção de mudas, cultivo e preservação da herança genética, através da recuperação de acessos com características morfológicas distintas e a implantação de um banco ativo de germoplasma, para disponibilizar os mais promissores para os pequenos agricultores, além de contribuir com o reflorestamento da Caatinga com uma espécie nativa. Dos fatores climáticos limitantes na produção de espécies frutíferas no semi-árido nordestino, a seca é o principal fator, aliado também ao problema crescente de salinização dos solos, que tem se agravado a cada ano. Os mecanismos utilizados pelo umbuzeiro para tolerar a seca ainda não estão completamente esclarecidos e não se conhece ainda as respostas fisiológicas frente a salinidade do solo. Desta forma, o presente trabalho objetivou avaliar as respostas fisiológicas do umbuzeiro quando submetido às condições de seca e salinidade. Para avaliar as respostas à seca, desenvolveu-se um experimento em casa de vegetação utilizando mudas enxertadas de quatro acessos de umbuzeiro (acessos BGU 44, BGU 48, BGU 50 e BGU 68) classificados como umbu-gigante, com o objetivo de avaliar as alterações no comportamento estomático, parâmetros anatômicos, relações hídricas e alguns parâmetros bioquímicos induzidos pela seca intermitente, além das possíveis variações genotípicas. Foram efetuadas mensurações da transpiração (E) e da resistência difusiva (rs) diariamente após a suspensão da rega até ocorrer o fechamento estomático, momento em que as plantas foram re-irrigadas. A rega foi suspensa novamente até ocorrer novo fechamento estomático e este ciclo foi repetido por um período de 31 dias. O potencial hídrico foliar (Yw) foi determinado em dois cursos nictimerais (no momento do primeiro fechamento estomático e ao final do período experimental). Também foram avaliados os teores de carboidratos solúveis totais (CHS), aminoácidos livres (AA), proteína (PROT) e prolina (PRO) nas folhas e nas raízes, assim como alterações anatômicas. Os acessos apresentaram regularidade no período de fechamento estomático entre as regas, demonstrando diferenças intra-específicas. Houve correlação com as variáveis ambientais sugerindo que, além da água, o comportamento estomático dos acessos BGU 44 e BGU 68 sofreram influência da Tar, UR e DPV, enquanto que o acesso BGU 50 sofreu influência do PAR e o BGU 48 não se correlacionou com os outros fatores, indicando que a água foi o fator que exerceu maior influência neste acesso. Alterações anatômicas em resposta à seca foramobservadas na densidade de estômatos (DE), reduções no índice estomático (IE) e na abertura do ostíolo (AO). O acesso BGU 48 manteve as características anatômicas inalteradas. Houve uma inversão na proporção dos tecidos do acesso BGU 44 quando sob estresse, diminuindo a espessura do parênquima lacunoso e aumentando o parênquima paliçádico. O inverso ocorreu com o BGU 68 e os demais acessos permaneceram inalterados. O horário de menor Yw para a maioria dos acessos foi entre 8h e 12h. O Yw das plantas estressadas do BGU 44 e BGU 50 foi reduzido significativamente às 8h. O BGU 68 apresentou os valores mais elevados de Yw. O prolongamento do estresse provocou reduções nos teores de CHS nas folhas de todos os acessos. Houve aumento no teor de AA nas folhas dos BGU’s 44 e 48, enquanto que os BGU’s 50 e 68 reduziram 40% e 43%, respectivamente. Ao final do período experimental esse comportamento se manteve para o BGU 44 e o BGU 50. Não houve diferença significativa para os teores de PROT nas folhas, mas houve aumento de 50% nos teores de PRO, exceto para o BGU 50. Foram verificadas alterações na concentração de CHS, AA e PRO nas raízes, com diferença entre os acessos. Os acessos BGU 68 e BGU 50 foram os mais contrastantes em condições de seca. Para avaliar as respostas do umbuzeiro ao estresse salino, foi desenvolvido um experimento utilizando-se plantas propagadas por sementes. As plantas foram cultivadas em areia lavada, regadas com solução nutritiva de Hoagland & Arnon, sem e com adição de NaCl (25, 50, 75 e 100 mM). Avaliou-se o crescimento, o Yw, E e rs. O teor de Na+, K+, Cl-, carboidratos solúveis e aminoácidos livres foram dosados nos diversos órgãos da planta. A maioria das variáveis estudadas foi afetada em níveis de NaCl de 50 mM, reduzindo o número de folhas, a altura das plantas, o diâmetro do caule e a massa seca e aumentando a relação raiz/parte aérea (R/Pa). O potencial hídrico foliar antes do amanhecer (Ypd) foi reduzido nas plantas dos tratamentos 75 e 100 mM de NaCl. A concentração de Na+ e Cl- nas folhas aumentou em função dos níveis de NaCl aplicados, mas, o teor de K+ não foi afetado. Nos caules e raízes, houve uma saturação na retenção de Na+ e Cl- nos tratamentos acima de 50 mM. Os resultados desta pesquisa permite inferir que existem diferenças fisiológicas e anatômicas entre os acessos de umbuzeiro estudados; que eles respondem de forma diferente à seca intermitente; que a manutenção da turgescência foliar está relacionada à reserva de água nos xilopódios associado ao mecanismo de fechamento estomático eficiente e não ao acúmulo de solutos osmoticamente ativos, tanto em situação de seca como de salinidade no meio; devido à grande variação encontrada, o acúmulo de solutos orgânicos não demonstrou ser um mecanismo fisiológico indicador de tolerância à seca e a salinidade nesta espécie; o umbuzeiro tolera níveis de salinidade de até 50 mM de NaCl sem apresentar alterações fisiomorfológicas significativas na fase inicial do desenvolvimento._________________________________________________________________________________________ ABSTRACT: Among the principal native fruit trees in Northeastern Brazil, especially those found in the semi-arid areas, the umbu tree (Spondias tuberosa Arruda) represents itself as an important alternative as it well accepted by consumers and is a good produce in dry environments. Thus, the fruit trade fair or through cooperatives provides a source of supplementary income for small farmers. However, this income can be compromised by harvesting and excessive deforestation, which has intensified each year. Concern with population reduction of this species and by anthropic, Brazilian Institute for the Semi-Arid Tropic has developed studies on seedlings production, cultivation, and genetic inheritance preservation recovering genotypes with distinct morphological characteristics and deployment of a germplasm active bank provide the most promising for small producers, in addition to contributing to the reforestation of the Caatinga with a native species. Of the climatic factors limiting fruit species production in the semi-arid northeast, drought is the main factor, also allied to the growing problem of soil salinization, which has worsened each year. The mechanisms used by umbu tree to tolerate drought is not well elucidated and the physiological response before soil salinity is not yet known. Thus, the present work aimed to evaluate the physiological responses of umbu tree to drought and salt stresses. To evaluate drought responses, a project was developed in green house conditions using four grafted genotypes classified as giant umbu (BGU 44, BGU 48, BGU 50 and BGU 68) in order to evaluate the alterations on stomatal behavior, anatomical parameters, water relations and some biochemical aspects induced by intermittent drought and the possible genotypical variations. Transpiration (E) and diffusive resistance (rs) were measured daily after the beginning of the stress treatments by withholding water. When plants presented stomatal closure, the vases were re-watered and the water withhold again. This cycle was repeated for a 31 period days. The leaf water potential (Yw) was measured in four-hour intervals during a 24-hour period at the moment of the first stomatal closure and at the end of the experimental period. Total soluble carbohydrates (CHS), free amino acids (AA), protein (PROT) and proline (PRO) in leaves and roots were also measured. Certain regularity in the stomatal closure was observed among the watering period, showing differences between the species. The correlation with environmental factors suggest that, besides the water, stomatal behavior of BGU 44 and BGU 68 were influenced by Tar, RH and VPD, while the access BGU 50 were influenced by PAR and BGU 48 had no correlation with these environmental factors, suggesting that the water exerted the major influence in this genotype. Anatomical alterations in response to drought on stomatal density (DE) and reductions on stomatal index (IE) and stomatal aperture size (AO) were observed. The access BGU 48 maintained its anatomical features unaltered. There was an inversion in tissue proportion in BGU 44 under stress conditions, reducing the thickness of the spongy parenchyma and increasing palisade parenchyma. The inverse occurred with BGU 68 and theremaining genotypes continued unchanged. The lower Yw time of most of the genotypes was between 8h and 12h. The Yw of the stressed plants of BGU 44 and BGU 50 reduced significantly at 8h. The highest Yw was observed to BGU 68. The stress prolongation induced reductions in CHS content in the leaves of all genotypes. There were increases in the leaves to AA in BGUs 44 and 48, while BGUs 50 and 68 were reduced by about 40% and 43% respectively. BGU 44 and BGU 50 kept this behavior at the end of the experimental period. Significant differences in PROT content were not observed, but there were increases of 50% in PRO, except to BGU 50. Alterations on CHS, AA and PRO contents in the roots were verified and varied among the different genotypes. BGU 68 and BGU 50 were the most contrasting genotypes. In order to evaluate the salt stress responses in umbu plants a project was developed using seedlings propagated by seeds. Plants were grown in washed sand with Hoagland & Arnon nutrient solution without salt and with 25, 50, 75 and 100mM NaCl. Growth, Yw, E and rs were then evaluated. Na+, K+, Cl-, soluble carbohydrates and free amino acid contents were measured in several plant organs. Most variables were affected with salinity above 50 mM NaCl showing decreases in: number of leaves, plant height, stems diameter and dry masses and increases in root to shoot ratio. Reductions in pre-dawn leaf water potential (Ypd) were observed in plants submitted to 75 and 100 mM NaCl. Salt levels applied increased Na+ and Cl- contents in leaves. However, K+ content was not affected. A saturation to retain Na+ and Cl- in stems and roots was verified in treatments above 50 mM NaCl. These results allow us to say that there are physiological and anatomical differences among umbu tree genotypes; genotypes respond differently to intermittent drought; the turgor maintenance in umbu tree is relative to water storage in the xylopodium associated with the efficient stomatal closure mechanism and not by osmotic active solutes accumulation in either drought or salt stress conditions; due to the great variation found, the organic solutes accumulations did not demonstrate to be a good physiological trait as indicator to droughtand salt-tolerance in umbu plants. This specie tolerates salt levels until 50 mM NaCl without showing significant physio-morphological alterations.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-04-28Bitstream added on 2014-06-13T21:06:43Z : No. of bitstreams: 1 carlin_sd_dr_jabo.pdf: 560339 bytes, checksum: 8b2e1669f83b62325f0519f3baf373d4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / No presente trabalho foi verificado o ajuste osmótico no crescimento inicial de cana-de-açúcar, cv. IAC91-5155, sob efeito da interação dos estresses hídrico e ácido no solo. Para tanto, foram quantificados os teores de três solutos compatíveis, prolina, glicina betaína e trealose. Também foi estudada a atividade da nitrato redutase e os teores de clorofilas. O estudo de todas estas variáveis teve por objetivo propor a utilização destes compostos como indicadores fisiológicos de aclimatação da cana-deaçúcar sob efeito da interação de ambos os estresses. O experimento foi realizado em casa de vegetação com 29,7±4,3oC e 75±10 UR%. Foram utilizados três tratamentos de disponibilidade hídrica (capacidade de campo, CC): controle (70%), estresse moderado (55%) e estresse severo (40%) e três tratamentos de acidez no solo (saturação por bases, V%): controle (55%), média acidez (33%) e alta acidez (23%). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema fatorial 3x3, com quatro repetições. Após 60 dias sob estresses foram determinados os teores dos solutos compatíveis, a atividade da nitrato redutase e os teores das clorofilas. Os resultados mostram que houve acúmulo dos três solutos compatíveis evidenciando que ocorreu ajuste osmótico. Prolina e glicina betaína são indicadores fisiológicos do efeito da interação de ambos os estresses enquanto trealose é indicadora apenas para o estresse hídrico. Também, a atividade da nitrato redutase pode ser utilizada como indicador do estresse hídrico e os teores das clorofilas a, b e total para os estresses hídrico ou ácido. A massa de matéria seca da parte aérea, o número de folhas e a área foliar das plantas jovens de cana-de-açúcar, ajustadas osmoticamente, são reduzidos pelos estresses. Os efeitos interativos de ambos... / In this present work was verified the osmotic adjustment in the initial plant growth sugarcane cv. IAC91-5155 under interaction effect of water and acid stress in the soil. For this, were quantified three compatible solutes content, as follows: proline, glycine betaine and trehalose. It was verified also the nitrate reductase activity as well the chlorophyll content. The study of all parameters aimed to propose the use components as physiological indicators to acclimation of sugarcane plants under interaction the both stress. The experiment was carried out in a greenhouse under 29.7±4.3oC and 75±10%. Three water availability treatments (Field Capacity – FC%): control (70%), moderate stress (55%), and extreme stress (40%) and three soil acidification treatment (Base Saturation – BS%): control (55%), average acidity (33%), and high acidity (23%) were used. The experimental design used was the randomized blocks in a 3x3 factorial scheme and four replicates. After sixty days under stress were determined compatible solutes, nitrate reductase and chlorophyll content. Our results showed that there was the accumulation of three compatible solutes exhibiting osmotic adjustment. Glycine betaine and proline are both physiologic indicators of stresses interaction effect whereas trehalose indicates only water stress. The nitrate reductase activity can be used as water stress indicator and chlorophylls a, b and total are indicators to water or acid stress. The dry mass of shoot part, leaves number and leaf area are significantly reduced by stress in young sugarcane plants adjusted osmotically. The interaction of stresses cause decrease of dry mass while water stress reduces leaves number and leaf area.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-10-01Bitstream added on 2014-06-13T21:06:47Z : No. of bitstreams: 1 queiroz_rjb_dr_jabo.pdf: 3752046 bytes, checksum: eebdc1beb2a1be4824cb3db842e096f9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Nesta pesquisa foi avaliado o metabolismo de dois genótipos de milho (Zea mays L.) ao estresse hídrico e a correlação entre o teor de compostos responsáveis pela a aclimatação à limitação hídrica desses genótipos na germinação e no estádio vegetativo. Foram instalados dois experimentos. Inicialmente, um ensaio de germinação foi montado com o objetivo de verificar a tolerância de dois genótipos de milho, DKB 390 e DAS 2B710 ao déficit hídrico e de quantificar a prolina e a trealose nos tecidos endospermático e embrionário com intuito de descrever as suas funções fisiológicas na germinação. O segundo avaliou o ajustamento osmótico através das respostas bioquímicas e fisiológicas e moleculares de dois híbridos de milho sob duas disponibilidades hídricas no solo, em um latossolo vermelho. A partir desses resultados, verificou-se a tolerância destes híbridos a seca nesse estádio e o reflexo da expressão relativa de genes relacionados à síntese de solutos compatíveis em reposta à limitação hídrica no solo / The metabolism of maize genotypes (Zea mays L.) to soil water avaibility and the correlation between the content of compounds responsible for this acclimation to water limitation of these genotypes at the germination and the silking stage. Two experiments were carried out. First, the germination test was evaluated the tolerance of two genotypes of maize, DKB 390 and DAS 2B710 to water available and also to quantify the proline and trehalose in the endosperm and embryonary axis tissues with the aim of describe their physiological functions in germination. The second assay it was examined the osmotic adjustment through biochemical and physiological responses of two hybrids growing in two soil water availability. The results of that experiment, checking the degree of tolerance of these hybrids and the reflection of the gene expression related to synthesis of these compatible solutes in response to soil water availability

Trabalho de investigação desenvolvido na Delft University of Technology / Tese de Mestrado Integrado. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-31T10:53:10Z No. of bitstreams: 1 Maria Alice Vasconcelos da Silva (1).pdf: 762537 bytes, checksum: c100c2c556639aa3d440082da1ef7bb5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-31T10:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria Alice Vasconcelos da Silva (1).pdf: 762537 bytes, checksum: c100c2c556639aa3d440082da1ef7bb5 (MD5) Previous issue date: 2007-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work aimed to study the effect of water deficit on gas exchange, leaf water potential, dry matter production, and some biochemical aspects of Schinus terebinthifolius Raddi. young plants. A research project was developed, under greenhouse conditions, at the Laboratório de Fisiologia Vegetal, Departamento of Biologia of Universidade Rural de Pernambuco between November, 2005 to February, 2006. Seedlings with 3 month-old and sexually propagated were cultivated in containers containing 5.5 kg of soil. The entirely randomized experimental design was used, with four water treatments (100%, 75%, 50% and 25% to field capacity-FC), with four replicates. Plants under 25% FC were re-watered to 100% FC once after stomatal closure. After 15 days of acclimation period have started the water treatments. The experimental period lasted for 74 days. Transpiration (E), diffusive resistance (Rs), leaf temperature (Tfol), air temperature (Tar), relative humidity of the air (UR), photosynthetically active radiation (PAR), and vapor pressure deficit (VPD) were evaluated at midday each seven days. At the end of the experimental period, leaf water potential (Yf) was measured at midday. Leaves (LDM), stems (SDM), roots (RDM), and total dry masses (TDM), root to shoot ratio (R/Sh), and leaves (LBA), stems (SBA) and roots biomass allocation (RBA) were determined. In addition, carbohydrates, free proline, soluble protein and free amino acids contents were analyzed. In plants under 25% field capacity, stomatal closure was observed after 11 days of water treatments. At the time plants were re-watered to 100% FC. After 24 h plants re-watered recovered the stomatal aperture, which remained open until the end of the experimental period. Water deficit decreased the leaf water potential (Yf) in plants grown at 25% FC (-2.2 MPa) when compared with the 100% FC treatment (-1.1 MPa). Plants grown under 75% FC producted higher LDM, SDM and RDM than the other treatments. Differences among treatments to biomass allocation were not observed, but there was a tendency to plants grown under 25% of FC to increase more biomass allocation than the other treatments. The water stress reduced carbohydrates contents and increased soluble protein and amino acids. However, differences to proline content were not verified among water treatments. These results suggest that this species is tolerate to low humidity levels in the soil and that the level of 75% of FC is the best to cultivate it in the initial fase of development. / Com o objetivo de estudar os efeitos do déficit hídrico sobre as trocas gasosas, o potencial hídrico foliar, a produção de matéria seca e alguns aspectos bioquímicos de plantas jovens de Schinus terebinthifolius Raddi, foi desenvolvido um trabalho em casa de vegetação do Laboratório de Fisiologia Vegetal do Departamento de Biologia da Universidade Federal Rural de Pernambuco, no período de novembro de 2005 a fevereiro de 2006. Utilizaram-se mudas com três meses de idade, propagadas sexuadamente, as quais foram transferidas para vasos de polietileno contendo 5,5 kg de solo. Adotou-se um delineamento experimental inteiramente casualizado, representado por quatro tratamentos hídricos (100% da Capacidade de pote; 75% CP; 50% CP; 25% CP) com quatro repetições. Após 15 dias sob aclimatação, procedeu-se o início dos tratamentos hídricos. Durante o período experimental foram efetuadas medições das trocas gasosas do vapor d’água às 12 horas em intervalos de 7 dias. Avaliou-se a transpiração (E), a resistência difusiva (Rs), a temperatura foliar (Tf), a temperatura do ar (Tar), a umidade relativa do ar (UR), a radiação fotossinteticamente ativa (RFA) e o déficit de pressão de vapor (DPV). No final do período experimental foi mensurado o potencial de água da folha (Yf) às 12 horas e determinado o peso da matéria seca das folhas (MSF), dos caules (MSC), das raízes (MSR), a matéria seca total (MST), a relação raiz/parte aérea (R/Pa) e a alocação de biomassa para as folhas (ABF), caules (ABC) e para as raízes (ABR). Além disso, foram analisados os teores de carboidratos, de prolina livre, proteínas solúveis e aminoácidos livres. O fechamento estomático ocorreu em plantas submetidas a 25% CP, aos 11 dias após a diferenciação dos tratamentos hídricos quando as plantas foram reirrigadas para 100% CP. Após 24 horas houve recuperação da abertura estomática mantendo-se até o final do experimento. O déficit hídrico reduziu o potencial hídrico foliar (Yf) nas plantas do tratamento estresse moderado (–2,2 MPa) quando comparado com o controle (-1,1 MPa). As plantas do tratamento 75% CP se destacaram em relação aos demais tratamentos, por produzirem mais matéria seca para as folhas (MSF), caule (MSC) e raízes (MSR). Com relação à alocação de biomassa, não houve diferença significativa entre os tratamentos, porém houve uma tendência do tratamento 25% CP alocar mais biomassa para do que os demais tratamentos. Em relação aos solutos orgânicos, o déficit hídrico provocou reduções nos teores de carboidratos e aumento no teor de proteínas e aminoácidos, não havendo diferença entre os tratamentos para os teores de prolina. Os resultados sugerem que a aroeira é tolerante a baixos níveis de umidade no solo e que o nível de 75%CP é o mais indicado para o cultivo desta espécie na fase de muda.