Costus arabicus L. é uma espécie herbácea, nativa da Mata Atlântica, conhecida popularmente como costus, canela-de-ema, cana-do-brejo, cana-de-macaco e gengibre-espiral, que é comumente utilizada como planta ornamental e na medicina popular. O órgão subterrâneo (rizoma) dessa espécie acumula amido como principal carboidrato de reserva. O estresse hídrico por falta de água é um dos fatores ambientais mais importantes que podem regular o crescimento e desenvolvimento das plantas, limitando sua produção e levando também a alterações nas características fisiológicas, bioquímicas e anatômicas. Desse modo, a deficiência hídrica destaca-se como fator adverso ao crescimento e à produção vegetal por alterar a eficiência com que os fotoassimilados são convertidos para o crescimento e desenvolvimento das plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do déficit hídrico no crescimento e acúmulo de carboidratos de reserva em plantas de Costus arabicus L., assim como na anatomia e ultra-estrutura do rizoma. O déficit hídrico foi imposto às plantas em duas épocas diferentes (inverno e verão) através dos seguintes tratamentos: plantas irrigadas diariamente (controle) e irrigadas a cada 7 (7d) e 15 dias (15d). Foram avaliados a umidade do solo, o teor relativo de água nas folhas (TRA), o potencial hídrico foliar (w), o potencial osmótico da seiva do rizoma (s), crescimento vegetativo, teores dos açúcares solúveis totais (AST) e redutores (AR), amido, aminoácidos livres totais e prolina, assim como, aspectos anatômicos e ultra-estruturais do rizoma. A umidade do solo manteve-se praticamente constante nas plantas irrigadas diariamente e superior a das plantas irrigadas a cada 7 e 15 dias nos dois experimentos. O déficit hídrico afetou o crescimento de Costus arabicus e os menores valores de w e s das plantas tratadas coincidiu com os menores valores de massa seca e número total de folhas verdes e aumentos do número de folhas senescidas. O baixo teor de prolina presente nas plantas sob déficit hídrico sugere que esse aminoácido não atuou na osmorregulação dessas plantas. Os menores teores de AST, AR e a manutenção dos teores de amido nos rizomas, associados ao menor crescimento das plantas dos tratamentos 7d e 15d em relação às plantas controle, sugerem a ocorrência de dormência do órgão subterrâneo em resposta ao déficit hídrico imposto, evidenciando uma estratégia de evitação à seca. As análises anatômicas mostraram que o rizoma é revestido pela epiderme ou súber estratificado e que existe uma delimitação entre as regiões cortical e vascular. Também foi observada a presença de numerosos grãos de amido e de idioblastos com conteúdo fenólico no parênquima dessas duas regiões. Entre os tratamentos, os rizomas das plantas irrigadas a cada 7 dias apresentaram características anatômicas semelhantes aos das plantas controle. No entanto, nos rizomas das plantas irrigadas a cada 15 dias, as células do tecido de revestimento e das camadas corticais mais externas tornaram-se mais achatadas e com paredes sinuosas. Através das análises em microscópio eletrônico de varredura, observou-se que os grãos de amido das plantas irrigadas diariamente e daquelas submetidas ao déficit hídrico apresentaram os mesmos formatos. / Costus arabicus L. is an herbaceous species, native to the Atlantic Forest, known popularly as costus, canela-de-ema, cana-do-brejo, cana-de-macaco and gengibreespiral, that is commonly used as an ornamental plant and in popular medicine. The underground organ (rhizome) of this species accumulates starch as the main reserve carbohydrate. Water stress, due to low water availability, is one of the most important environmental factors that regulates plant growth and development, limiting the production and leading to changes in physiological, biochemical and anatomical features. Thus, water deficit stands out as a factor adverse to growth and crop production by altering the efficiency by which photoassimilates are converted for growth and development of plants. The aim of this study was to evaluate the effect of water deficit on growth and accumulation of reserve carbohydrates in plants of Costus arabicus L., as well as on the anatomy and ultrastructure of the rhizome. Water deficit was imposed on plants in two seasons (winter and summer) through the following treatments: daily irrigation (control) and irrigation every 7 (7d) and 15 days (15d). We evaluated soil moisture, relative water content in leaves (RWC), leaf water potential (w), osmotic potential of sap from the rhizome (o), vegetative growth, levels of total soluble sugars (TSS), reducing sugars (RS), starch, amino acids and proline, as well as anatomical and ultrastructural characteristics of the rhizome. Soil moisture remained mostly constant in irrigated plants and higher than that of plants irrigated every 7 to 15 days in both experiments. Water deficit affected plant growth; low values of w and o of treated plants coincided with the low values of dry weight and total number of green leaves and with increases in the number of senesced leaves. The low content of proline found in plants under water deficit suggests that this amino acid did not act in the osmoregulation of these plants. The lowest levels of TSS, RS and the maintenance of starch levels in rhizomes, associated with low rates of plant growth in treatments 7d and 15d, compared to control plants suggest the occurrence of dormancy of the underground organ in response to water deficit, indicating a strategy of drought avoidance. The anatomical analysis showed that the rhizome is covered by epidermis or stratified cork and there is a delimitation between the cortical and vascular regions. We detected the presence of numerous starch grains and idioblasts with phenolic content in the parenchyma of these two regions. The rhizomes of plants irrigated every 7 days showed anatomical features similar to control plants. However, in the rhizomes of plants irrigated every 15 days, the cells of covering tissue and of the outer cortical layers became more flattened and sinuous. Analysis of scanning electron microscopy showed that the starch grains of irrigated plants and of plants submitted to drought presented the same shape.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-22102010-091421 |
| Date | 17 September 2010 |
| Creators | Vanessa Pires da Costa |
| Contributors | Maria Angela Machado de Carvalho, Rafael Vasconcelos Ribeiro, Marlene Aparecida Schiavinato |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Fisiologia e Bioquímica de Plantas, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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