Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Phosphorus (P) deficiency and aluminum (Al3+) toxicity are two of the main constraints
on achieving high crop yields and, often, those conditions coexist in soils. The selection of more
adapted materials through easily assessed phenotype traits has a huge potential in the plant
breeding. Thus, this work aimed to evaluate the response of traits of root system architecture to
P deficiency and Al3+ toxicity, alone or in interaction, in nutritive solution and the potential of
use of them in the plant selection of wheat. It were carried out four experiments, in a
greenhouse, with the following treatments combination: [1] bifactorial experiment with four P
levels ( 25, 50, 100 and 200 μM) in the main plot and four cultivars (Anahuac, IAC-5, Onix e
Quartzo) in the subplot; [2] bifactorial experiment with four Al3+ levels ( 0, 37.5, 75 and 150
μM) in the main plot and four cultivars (Anahuac, IAC-5, Onix e Quartzo) in the subplot; [3]
bifactorial experiment with four P vs. Al3+ combinations (-P -Al; +P -Al; -P +Al e +P +Al) in
the main plot and four cultivars (Anahuac, IAC-5, Onix e Quartzo) in the subplot; and [4]
trifactorial experiment with two P levels (25 and 125 μM), two Al3+ levels (0 and 74 μM) and
two cultivars (IAC-5 and Onix). The experiment 4 was carried out in pots with sand until the
anthesis while the others were carried out in pots with an inert substrate (expanded polystyrene)
during 15 days. In all the experiments it was evaluated shoot (length, dry weight, foliar area),
root dry weight and root system architecture (dry weight, length, superficial area, volume,
diameter) growth, being in the assays 2, 3 and 4 the root variables were evaluated individually
for root orders 0, 1 and 2. There was a wide variability among the cultivars for the tested
conditions, which allows the use of root system architecture characterization in the selection of
more adapted plants to P deficiency and Al3+ toxicity in wheat. P deficiency reduced both root
and shoot growth, having the cv. IAC-5 showed the best response. The presence of Al3+ reduced
the growth of plants, being cv. IAC-5 to more tolerant. This cultivar had higher growth of lateral
roots of first and second order, while the sensitive one (Anahuac) had thickening of these types
of root. The experimental system allowed a rapid evaluation of the alterations in the root system
architecture in response to P deficiency and Al3+ toxicity, and the responses of short-term
experiments are similar to those of the long-term. / A deficiência de fósforo (P) e a toxidez por alumínio (Al3+) são dois dos principais
fatores limitantes na obtenção de altas produtividades das culturas agrícolas e, frequentemente,
essas duas condições coexistem nos solos. A seleção de materiais mais adaptados através de
atributos fenotípicos de fácil mensuração tem um grande potencial de aplicação no
melhoramento genético de plantas. Assim, esse trabalho objetivou avaliar as respostas de
caracteres da arquitetura do sistema radicular à deficiência de P e toxidez por Al3+, isolados ou
em interação, em solução nutritiva e o potencial de utilização deles na seleção de plantas de
trigo. Foram realizados quatro experimentos, em casa de vegetação, com as seguintes
combinações de tratamentos: [1] experimento bifatorial com quatro níveis de P (25, 50, 100 e
200 μM) na parcela principal e quatro cultivares (Anahuac, IAC-5, Onix e Quartzo) na
subparcela; [2] experimento bifatorial com quatro níveis de Al3+ (0, 37,5, 75 e 150 μM) na
parcela principal e quatro cultivares (Anahuac, IAC-5, Onix e Quartzo) na subparcela; [3]
experimento bifatorial com quatro combinações de P vs. Al3+ (-P -Al; +P -Al; -P +Al e +P +Al)
na parcela principal e quatro cultivares (Anahuac, IAC-5, Onix e Quartzo) na subparcela; e [4]
experimento trifatorial com dois níveis de P (25 e 125 μM), dois de Al3+ (0 e 74 μM) e duas
cultivares (IAC-5 e Onix) constituindo os fatores. O Experimento 4 foi conduzido em vasos
com areia até a antese e os demais em vasos contendo substrato inerte (poliestireno expandido)
durante 15 dias. Em todos os experimentos foi avaliado o crescimento da parte aérea
(comprimento, massa seca e área foliar), massa seca de raízes e arquitetura do sistema radicular
(comprimento, área superficial, volume e diâmetro), sendo que nos experimentos 2, 3 e 4 essas
variáveis foram avaliadas separadamente para as raízes de ordem 0, 1 e 2. Houve uma ampla
variabilidade entre as cultivares para as condições testadas, o que permite a utilização da
avaliação de caracteres da arquitetura radicular na seleção de plantas mais adaptadas à
deficiência de P e toxidez por Al3+ em trigo. A deficiência de P reduziu o crescimento tanto de
raízes quanto parte aérea, sendo a cv. IAC-5 a que apresentou melhor resposta ao nutriente. A
presença de Al3+ reduziu o crescimento de plantas, sendo a cv. IAC-5 a mais tolerante. A
cultivar tolerante ao Al3+ (IAC-5) teve maior crescimento de raízes laterais de primeira e
segunda ordem, enquanto que a sensível (Anahuac) teve engrossamento dessas raízes. O
sistema experimental utilizado permitiu uma rápida avaliação das alterações na arquitetura do
sistema radicular em resposta à deficiência de P e toxidez por Al3+
, sendo as respostas de
experimentos de curto prazo semelhantes ao de longo prazo.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/11802 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Schorr, Márcio Renan Weber |
| Contributors | Nicoloso, Fernando Teixeira, Girotto, Eduardo, De Bona, Fabiano Daniel, Brunetto, Gustavo, Tabaldi, Luciane Almeri |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Ciências Rurais, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, UFSM, Brasil, Agronomia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 500100000009, 600, 3aa5c4d2-4e91-4fa4-a5f4-ffd2a4121ed7, 04ac17ee-9c0f-49b7-86af-86c3dbdbf98c, f4070538-3010-4310-ae3e-608c2f0c4f48, 8e9a684c-84e0-43b7-b5fe-d4a4a80a957a, 9425a897-c68a-4509-b675-fb2c32e51109, e45e85b3-444c-42ba-bfbd-a818a1a24a69 |
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