CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho teve por finalidade avaliar algumas variÃveis fisiolÃgicas e bioquÃmicas de duas espÃcies de sorgo forrageiro submetidas a diferentes condiÃÃes de cultivo e de salinidade. Para isso, foram montados dois experimentos. No primeiro deles estudou-se tais variÃveis em Sorghum bicolor e Sorghum sudanense, em funÃÃo de diferentes nÃveis de estresse salino, enquanto no segundo, as variÃveis foram estudadas em duas fases distintas de desenvolvimento das duas espÃcies de sorgo, visando determinar em qual delas essas espÃcies sÃo mais resistentes aos efeitos deletÃrios da salinidade. No primeiro experimento, os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 2 à 5, composto por duas espÃcies (S. bicolor e S. sudanense) e cinco tratamentos (NaCl a 0, 25, 50, 75 e 100 mM). Nesse experimento, os parÃmetros de trocas gasosas foram pouco afetados pela salinidade, em ambas as espÃcies. O crescimento das plantas de ambas as espÃcies reduziu à medida que a salinidade aumentou. O potencial osmÃtico (s) foliar foi fortemente reduzido pela salinidade nessas plantas, a qual aumentou significativamente a concentraÃÃo de solutos orgÃnicos nas duas espÃcies de sorgo. As concentraÃÃes de Na+ e Cl- aumentaram com a salinidade em ambas as espÃcies. S. bicolor e S. sudanense mantiveram o teor relativo de Ãgua sob condiÃÃes salinas igual ao do controle. Nas espÃcies de sorgo estudadas, os carboidratos solÃveis e os Ãons K+ e Cl- foram os que mais contribuÃram para o ajustamento osmÃtico das plantas. Nas folhas de S. bicolor, houve um aumento na atividade das peroxidases do ascorbato (APX) e do guaiacol (GPX) e uma reduÃÃo na atividade da catalase (CAT), enquanto a dismutase do superÃxido (SOD) nÃo foi afetada. Em S. sudanense, à medida que foram elevadas as doses de NaCl, observou-se um aumento na atividade da GPX e da SOD. Nas raÃzes, apenas a SOD apresentou aumento em atividade no S. bicolor. A atividade ribonucleÃsica nas folhas de ambas as espÃcies aumentou com as doses crescentes de NaCl, enquanto que nas raÃzes, ela foi reduzida à medida que o estresse salino intensificou-se. No segundo experimento, os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 2 à 3 à 2, composto por duas espÃcies (S. bicolor e S. sudanense), trÃs concentraÃÃes de sais na Ãgua de irrigaÃÃo (condutividades elÃtricas de 0,0; 4,0 e 8,0 dS m-1) e dois perÃodos de aplicaÃÃo do estresse salino Ãs plantas [desde a semeadura atà 25 dias depois (Fase I) e do 25 ao 50 dia apÃs a semeadura (Fase II)], com cinco repetiÃÃes. As principais alteraÃÃes nas trocas gasosas ocorreram na Fase II do desenvolvimento. O estresse salino reduziu o crescimento das plantas de sorgo em ambas as fases de desenvolvimento, porÃm essa reduÃÃo foi mais acentuada na Fase I. Os teores dos solutos orgÃnicos variaram em funÃÃo das fases de desenvolvimento, da espÃcie e da salinidade. Na Fase I, em ambas as espÃcies de sorgo, houve acrÃscimos nos teores de Na+ e K+ e reduÃÃo nos de Cl- pela salinidade, enquanto que, na Fase II do desenvolvimento, os teores de Na+ e K+ foram reduzidos e os de Cl-, aumentados, tanto em S. bicolor como em S. sudanense. Na Fase I do desenvolvimento, apenas a SOD, em S. bicolor, e a CAT, em S. sudanense, mostraram incrementos de atividade em resposta ao estresse salino. Jà na Fase II, nenhum aumento na atividade do sistema enzimÃtico antioxidativo foi observado em funÃÃo da salinidade, nas duas espÃcies estudadas. Na Fase I, a atividade da RNase, em ambas as espÃcies, foi reduzida com a salinidade, enquanto na Fase II do desenvolvimento, ela foi aumentada. O crescimento das plantas de S. sudanense foi ligeiramente mais afetado que o de S. bicolor. As espÃcies de sorgo forrageiro estudadas neste trabalho foram capazes de reduzir o s foliar em concentraÃÃes elevadas de NaCl, o que pode ter contribuÃdo para um melhor ajustamento osmÃtico. AlÃm disso, nas condiÃÃes empregadas no primeiro experimento, S. bicolor pareceu ter um sistema antioxidante mais eficaz contra os efeitos da salinidade do que S. sudanense. Em relaÃÃo ao segundo experimento, o crescimento das plantas de sorgo forrageiro foi mais afetado quando o estresse salino foi aplicado em estÃdios iniciais do desenvolvimento. O estresse oxidativo causado pela salinidade parece nÃo ter sido suficiente para estimular o sistema de defesa enzimÃtico antioxidativo na Fase II do desenvolvimento, em ambas as espÃcies. AlÃm disso, o aumento na atividade RNÃsica pode indicar o papel desta enzima na proteÃÃo contra os efeitos deletÃrios da salinidade nessas espÃcies de sorgo. De modo geral, nÃo houve diferenÃas marcantes na tolerÃncia das plantas de S. bicolor e S. sudanense à salinidade. / This study aimed to evaluate some physiological and biochemical variables of two species of sorghum subjected to different growing conditions and salinity. For this, two experiments were set up. In the first study, the variables in Sorghum bicolor and Sorghum sudanense were evaluated according different levels of salinity stress. In the second, the variables were studied in two distinct phases of development of two species of sorghum, to determine which one of these species are more resistant to the deleterious effects of salinity. In the first experiment, treatments were arranged in a 5 à 2 factorial, consisting of two species (S. bicolor and S. sudanense) and five treatments (NaCl at 0, 25, 50, 75 and 100 mM). In this experiment, the gas exchange parameters were little affected by salinity in both species. Plant growth of both species decreased as salinity increased. The osmotic potential (ψs) leaves was strongly reduced by salinity in these plants, which significantly increased the concentration of organic solutes in the two species of sorghum. The concentrations of Na+ and Cl- increased with salinity in both species. S. bicolor and S. sudanense maintained relative water content under saline conditions the same as the control. In sorghum species studied, the soluble carbohydrates and the ions K+ and Cl- were the main contributors to the osmotic adjustment of plants. In leaves of S. bicolor, there was an increase in activity of ascorbate peroxidase (APX) and guaiacol (GPX) and a reduction in activity of catalase (CAT), while superoxide dismutase (SOD) was not affected. In S. sudanense, the activity of GPX and SOD increased with increasing salinity. In roots, just SOD activity in S. bicolor were increased with salt stress. Ribonuclease activity in the leaves of both species increased with increasing doses of NaCl, whereas in roots it was reduced as the salt stress intensified. In the second experiment, treatments were arranged in a factorial 2 à 3 à 2, composed of two species (S. bicolor and S. sudanense), three concentrations of salts in irrigation water (electrical conductivities of 0.0, 4.0 and 8.0 dS m-1) and two periods of application of salt stress to plants [from sowing until 25 days later (Phase I) and from 25th to 50th day after sowing (Phase II)], with five repetitions. The main changes in gas exchange occurred in Phase II development. The salt stress reduced plant growth of sorghum in both phases of development, but this reduction was more pronounced in Phase I. The levels of organic solutes varied according to the phases of development, species and salinity. In Phase I, in both species of sorghum, there were increases in levels of Na+ and K+ and reduced Cl- by salinity, whereas in Phase II
development, the levels of Na+ and K+ were reduced and Cl- extended, both in S. bicolor as in S. sudanense. In Phase I of development, only SOD in S. bicolor, and CAT in S. sudanense showed activity increases in response to salt stress. In the Phase II, no increase in the activity of antioxidant enzyme system was observed as a function of salinity in both species. In Phase I, the activity of RNase in both species was reduced by salinity, while in Phase II development, it was expanded. Plant growth of S. sudanense was slightly more affected than the S. bicolor. Sorghum species studied in this work were able to reduce the leaf ψs high concentrations of NaCl, which may have contributed to a better osmotic adjustment. In addition, under the conditions employed in the first experiment, S. bicolor appeared to have a more effective antioxidant system against the effects of salinity than S. sudanense. For the second experiment, the growth of sorghum plants was more affected when the salt stress was applied in the early stage of development. The oxidative stress caused by salinity seems to have been sufficient to stimulate the enzymatic antioxidant defense system in Phase II development in both species. Furthermore, increased activity RNase may indicate the role of this enzyme in protecting against the deleterious effects of salinity in these species of sorghum. Overall, there were no marked differences in plant tolerance between S. bicolor and S. sudanense under salinity.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:5189 |
| Date | 19 July 2011 |
| Creators | Viviane Pinho de Oliveira |
| Contributors | EnÃas Gomes Filho, Claudivan Feitosa de Lacerda, SÃrgio Luiz Ferreira da Silva, Alexandre Bosco de Oliveira, Maria Erivalda Farias de AragÃo |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em BioquÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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