Indução e recuperação do stresse hidríco em variedades portuguesas de milho

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cruz, Ricardo Filipe Duarte da
Data de Publicação: 2006
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/6200
Resumo: Tese mestrado biologia do stresse em plantas
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spelling Indução e recuperação do stresse hidríco em variedades portuguesas de milho581.13633.15577.1Tese mestrado biologia do stresse em plantasEste trabalho teve como objectivo geral, na primeira fase, caracterizar as estratégias de resposta ao stresse hídrico, com ênfase no metabolismo fotossintético, em seis variedades portuguesas de milho (Zea mays L.) e, na segunda fase, aprofundar o conhecimento sobre o comportamento fisiológico das duas variedades com respostas mais contrastantes. Utilizaramse dois sistemas de indução de stress, um rápido e um lento, e recorreu-se, na primeira fase, à medição das trocas gasosas através da análise de gases por radiação infra-vermelha e de fluorescência modulada da clorofila a. Nas duas variedades seleccionadas para a segunda fase, estudou-se adicionalmente a resposta do aparelho fotossintético ao stress hídrico sob diferentes regimes de PPFD e diferentes concentrações de CO2. Analisaram-se também as actividades das principais enzimas do metabolismo fotossintético (RuBisCO, PEPC, EMNADP) e a variação do teor em prolina. Nos ensaios de indução lenta do stresse ocorreu uma diminuição de todos os parâmetros de trocas gasosas (A, E, gs, WUE) nas seis variedades. Destacaram-se as variedades PB260 e PB269, como aquelas onde os parâmetros sofreram uma diminuição progressiva e mais lenta, e a variedade PB369, onde os efeitos negativos do stresse hídrico se fizeram sentir de forma mais abrupta, com uma diminuição rápida dos valores. As variedades recuperaram os valores iniciais da maioria dos parâmetros após irrigação, exceptuando-se a variedade PB369 cuja recuperação se deu de forma mais lenta. Nos ensaios de fluorescência da clorofila a, verificou-se uma diminuição de vários parâmetros (Fv/Fm, FPSII, qP, ETR) ao longo do stresse lento e do stresse rápido. Por outro lado, qN aumentou em todas as variedades, à excepção de PB269, na qual não variou. Comparando os ensaios dos dois tipos de stresse, verificou-se que os parâmetros fisiológicos que diminuíram o fizeram de forma mais marcante no stresse rápido, em todas as variedades. As variedades PB269 e PB369 foram seleccionadas como sendo a mais e a menos tolerante ao stresse hídrico, respectivamente. A partir das determinações dos potenciais hídricos constatou-se que a variedade PB269 conseguiu manter um potencial hídrico mais elevado do que a variedade PB369 em condições de stresse hídrico semelhantes e que possui uma parede celular mais elástica, permitindo a manutenção da turgescência até THR mais baixos apresentando-se esta como uma boa estratégia de tolerância ao stresse hídrico. Através da decomposição do parâmetro de fluorescência qN, verificou-se que houve um aumento de qE com a intensificação do stresse hídrico, na variedade PB369. Por outro lado, na variedade PB269 houve a manutenção deste parâmetro até THR de cerca de 50%, indicando uma maior capacidade de manter activos os processos fotossintéticos sem recorrer a processos de amortecimento não-fotoquímicos. Nos ensaios enzimáticos, observou-se que em ambas as variedades houve diminuição das actividades enzimáticas da RUBISCO, PEPC e EM-NADP com a diminuição do THR, nos ensaios de stresse lento. Contudo, nos ensaios de stresse rápido tal diminuição só aconteceu na RUBISCO, mantendo-se as actividades das outras enzimas constantes. Os dados parecem indicar que ambas as variedades possuem uma reserva de prolina que poderá ter sido rapidamente mobilizada no período de recuperação do stresse, principalmente na variedade PB269. No seu conjunto, os resultados obtidos parecem mostrar que existe um espectro alargado de respostas fisiológicas face ao stresse hídrico que, a ter uma base genética de elevada hereditabilidade e estabilidade, poderão constituir uma base de selecção em futuros programas de melhoramento.This work aims for the identification of several aspects of water stress physiological response strategies in different Portuguese maize cultivars (Zea mays L.), in a first stage, and expand the knowledge of the most tolerant and less tolerant cultivars physiological responses to water stress. The responses were studied under two water stresse regimes – slow stress and rapid stress – relevant in field conditions, and in the recovery process after irrigation. In the first part of the work, a preliminary characterization of six cultivars was made measuring gas exchange with an infrared gas analyser and chlorophyll a fluorescence. In the second part of the work, a deeper characterization of those two cultivars was made through the study of water relations and photosynthetic metabolism under different PPFD and external CO2 conditions, the enzymatic activities (RuBisCO, PEPC, NADP-ME) and proline content variation. In slow stress, all the parameters of gas exchange (A, E, gs, WUE) suffered a reduction in all six cultivars. In PB260 and PB269, the reduction was made in a slower progressive way, and, in contrast, in PB369 the parameters declined abruptly. In general, the parameters recovered upon irrigation, with the exception of PB369, in which the recovery was slower. In rapid stress, the parameters responded in a similar but very fast way. PB369 was the only cultivar with a slower response. Chlorophyll fluorescence parameters (Fv/Fm, FPSII, qP, ETR) suffered a decrease, in slow and rapid stress. On the other hand, qN increased in all cultivars, with the exception of PB269, in which it maintained its values. Comparing slow and rapid stress, the parameters decreased faster in rapid stress, in all cultivars. PB269 and PB369 were selected as the cultivars more and less tolerant to water stress. PB269 is able to maintain higher leaf water potential under water stress and as a more elastic cell wall that allows it to maintain turgescence at lower RWC, resulting in a good tolerance strategy to water stress. The decomposition of the qN fluorescence parameter, showed a rise of the qE component, in PB369, with increased water stress. PB269 maintained this parameter to a RWC of 50%, indicating a suitable photosynthesis without activating major nonphotochemical quenching processes. On the enzymatic assays, there was a decrease in the activities of RUBISCO, PEPC and NADP-ME, with RWC decrease, in slow stress. However, in rapid stress this decrease only occurred in RUBISCO. Both cultivars appear to have a proline reserve that could be easily mobilised during recovery, especially in PB269. The data presented in this work appears to indicate the existence of a wide spectrum of physiological responses to water stress that, having a highly hereditable and stable genetic background, can establish the basis of future plant breeding programs.Silva, Jorge Marques daCunha, AnaUniversidade do MinhoCruz, Ricardo Filipe Duarte da2006-10-192006-10-19T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/6200porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:48:36Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/6200Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:46:54.040322Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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