Os efeitos positivos da aplicação do silício sobre a produção e desempenho fotossintético de plantas de arroz são anulados com o aumento da [CO 2 ]

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barbosa, Marcela Lúcia
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27703
Resumo: O silício (Si) e a elevada [CO 2 ] proporcionam, isoladamente, maiores taxas fotossintéticas, que resultam em maiores rendimentos das plantas de arroz, por promoverem incrementos na capacidade da fonte e na força do dreno. Contudo, possuem respostas divergentes sobre as condutâncias estomática e mesofílica, na medida em que o Si atua aumentando essas condutâncias, observa-se o oposto sob elevada [CO 2 ]. No entanto, não são conhecidas as respostas de plantas de arroz fertilizadas com Si em um cenário de aumento da [CO 2 ] sobre aspectos de trocas gasosas e de produção. Dessa forma, analisaram-se os efeitos da combinação do aumento da [CO 2 ] com a suplementação com Si sobre o desempenho fotossintético, metabólico, nutricional e produtivo de plantas de arroz. Utilizaram-se plantas de arroz do cv. ‘Oochikara’ (WT) e seu mutante defectivo para a absorção de silício (lsi1), cultivadas em câmaras de topo aberto, com [CO 2 ] de 700 e 400 ppm, na presença ou ausência de silício. Verificou-se que o Si e a alta [CO 2 ] promoveram, isoladamente, aumentos nas taxas fotossintéticas. No entanto, o Si aumentou a condutância estomática e a taxa transpiratória (maiores nas plantas WT), ocorrendo o oposto sob elevada [CO 2 ], independentemente do genótipo. Não foi verificado o fenômeno de aclimatação fotossintética nas plantas cultivadas sob elevada [CO 2 ]. Foi demonstrado que o Si, em [CO 2 ] ambiente e na ausência de estresses, incrementou o rendimento das plantas WT. Semelhantemente, com o incremento da [CO 2 ], evidenciou-se o aumento da produção, com maior número de grãos por planta e maior índice de colheita, independentemente do genótipo e da fertilização com Si. O teor do Si foi maior nas plantas WT+Si e reduziu-se em 41% nas folhas das plantas WT sob alta [CO 2 ]. Os metabólitos analisados foram minimamente afetados pelos tratamentos e verificou-se redução no teor da maioria dos nutrientes das folhas das plantas cultivadas sob elevada [CO 2 ]. Constatou-se menor expressão dos genes que codificam para os transportadores de Si sob elevada [CO 2 ]. A ausência de resposta do Si sobre a produção com o aumento da [CO 2 ] pode ser atribuída ao fato de o Si ter sido menos absorvido sob [CO 2 ] de 700 ppm, devido a menores taxas transpiratórias e pela menor expressão dos seus transportadores nessa condição. Palavras-chave: Oryza sativa. Trocas gasosas. Fonte. Dreno.
id UFV_f4500453fa0e39a10fda665a57c6511c
oai_identifier_str oai:locus.ufv.br:123456789/27703
network_acronym_str UFV
network_name_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
repository_id_str 2145
spelling Barbosa, Marcela Lúciahttp://lattes.cnpq.br/9840512028043653Matta, Fábio Murilo da2021-04-22T13:54:56Z2021-04-22T13:54:56Z2019-10-24BARBOSA, Marcela Lúcia. Os efeitos positivos da aplicação do silício sobre a produção e desempenho fotossintético de plantas de arroz são anulados com o aumento da [CO 2 ]. 2019. 41 f. Tese (Doutorado em Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2019.https://locus.ufv.br//handle/123456789/27703O silício (Si) e a elevada [CO 2 ] proporcionam, isoladamente, maiores taxas fotossintéticas, que resultam em maiores rendimentos das plantas de arroz, por promoverem incrementos na capacidade da fonte e na força do dreno. Contudo, possuem respostas divergentes sobre as condutâncias estomática e mesofílica, na medida em que o Si atua aumentando essas condutâncias, observa-se o oposto sob elevada [CO 2 ]. No entanto, não são conhecidas as respostas de plantas de arroz fertilizadas com Si em um cenário de aumento da [CO 2 ] sobre aspectos de trocas gasosas e de produção. Dessa forma, analisaram-se os efeitos da combinação do aumento da [CO 2 ] com a suplementação com Si sobre o desempenho fotossintético, metabólico, nutricional e produtivo de plantas de arroz. Utilizaram-se plantas de arroz do cv. ‘Oochikara’ (WT) e seu mutante defectivo para a absorção de silício (lsi1), cultivadas em câmaras de topo aberto, com [CO 2 ] de 700 e 400 ppm, na presença ou ausência de silício. Verificou-se que o Si e a alta [CO 2 ] promoveram, isoladamente, aumentos nas taxas fotossintéticas. No entanto, o Si aumentou a condutância estomática e a taxa transpiratória (maiores nas plantas WT), ocorrendo o oposto sob elevada [CO 2 ], independentemente do genótipo. Não foi verificado o fenômeno de aclimatação fotossintética nas plantas cultivadas sob elevada [CO 2 ]. Foi demonstrado que o Si, em [CO 2 ] ambiente e na ausência de estresses, incrementou o rendimento das plantas WT. Semelhantemente, com o incremento da [CO 2 ], evidenciou-se o aumento da produção, com maior número de grãos por planta e maior índice de colheita, independentemente do genótipo e da fertilização com Si. O teor do Si foi maior nas plantas WT+Si e reduziu-se em 41% nas folhas das plantas WT sob alta [CO 2 ]. Os metabólitos analisados foram minimamente afetados pelos tratamentos e verificou-se redução no teor da maioria dos nutrientes das folhas das plantas cultivadas sob elevada [CO 2 ]. Constatou-se menor expressão dos genes que codificam para os transportadores de Si sob elevada [CO 2 ]. A ausência de resposta do Si sobre a produção com o aumento da [CO 2 ] pode ser atribuída ao fato de o Si ter sido menos absorvido sob [CO 2 ] de 700 ppm, devido a menores taxas transpiratórias e pela menor expressão dos seus transportadores nessa condição. Palavras-chave: Oryza sativa. Trocas gasosas. Fonte. Dreno.Both silicon (Si) and enhanced CO 2 concentration [CO 2 ] are associated with higher photosynthetic rates, which result in greater yields in rice plants by promoting increases in source-sink relationships. However, there are contrasting effects of Si and [CO 2 ] on the stomatal and mesophyll conductances: Si increases these conductances while elevated [CO 2 ] decreases them. In any case, nothing is known about gas exchange parameters and productivity when rice plants are grown under Si application and elevated [CO 2 ]. Thus, we here investigated the effects on photosynthetic, metabolic, nutritional and productive performance in rice plants supplemented with Si grown under two [CO 2 ]. Plants from two genotypes of rice (Oryza sativa L.), cv ‘Oochikara’ (wild type -WT) and its mutant deficient in the expression of lsi1 (Si carrier), were grown in controlled chambers with 700 or 400 ppm [CO 2 ], in the presence or absence of Si. Our results showed that Si or [CO 2 ], separately, improved photosynthetic rates. These improvements were accompanied by increased stomatal conductance and transpiration rates in Si-treated plants, (higher in WT plants) while the opposite was observed in plants grown under enhanced [CO 2 ] regardless of genotypes. Photosynthetic downregulation under elevated [CO 2 ] was not detected. We demonstrated that Si per se led to increased grain yield of WT plants, but only under 400 ppm [CO 2 ]. Similarly, enhanced [CO 2 ] per se led to a high crop yield associated with higher number of grains per plant and higher harvest index, regardless of genotype and Si application. Higher Si amounts were observed in Si- treated WT plants under 400 ppm [CO 2 ]; in contrast, these plants displayed a reduction of (41%) of Si contents under 700 ppm [CO 2 ]. The metabolites analyzed (e.g., starch, glucose, fructose, sucrose) were affected minimally, if at all, by the treatments. In addition, we observed decreased leaf contents of a range of major nutrients under elevated [CO 2 ]. The expression of lsi1 gene was lower in the plants under Si supplementation and elevated [CO 2 ]. We suggest that the lack of Si effects on crop yields in WT plants under 700 ppm [CO 2 ] can be explained by the lower Si concentrations that were in turn associated with lower transpiration rates and lower Si uptake due to lower expression of Si carriers in a condition of enhanced [CO 2 ]. Keywords: Oryza sativa. Gas exchange. Source. Sink.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporUniversidade Federal de ViçosaOryza sativaTroca gasosa em plantasFloemaEcofisiologia VegetalOs efeitos positivos da aplicação do silício sobre a produção e desempenho fotossintético de plantas de arroz são anulados com o aumento da [CO 2 ]The positive effects of silicon application on rice photosynthetic performance and grain yield are cancelled by enhanced [CO 2 ]info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de Biologia VegetalDoutor em Fisiologia VegetalViçosa - MG2019-10-24Doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdftexto completoapplication/pdf500592https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/27703/1/texto%20completo.pdf94d07349c139ee09781dbc45b7b976d7MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/27703/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/277032021-04-22 11:05:11.06oai:locus.ufv.br:123456789/27703Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452021-04-22T14:05:11LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
dc.title.pt-BR.fl_str_mv Os efeitos positivos da aplicação do silício sobre a produção e desempenho fotossintético de plantas de arroz são anulados com o aumento da [CO 2 ]
dc.title.en.fl_str_mv The positive effects of silicon application on rice photosynthetic performance and grain yield are cancelled by enhanced [CO 2 ]
title Os efeitos positivos da aplicação do silício sobre a produção e desempenho fotossintético de plantas de arroz são anulados com o aumento da [CO 2 ]
spellingShingle Os efeitos positivos da aplicação do silício sobre a produção e desempenho fotossintético de plantas de arroz são anulados com o aumento da [CO 2 ]
Barbosa, Marcela Lúcia
Oryza sativa
Troca gasosa em plantas
Floema
Ecofisiologia Vegetal
title_short Os efeitos positivos da aplicação do silício sobre a produção e desempenho fotossintético de plantas de arroz são anulados com o aumento da [CO 2 ]
title_full Os efeitos positivos da aplicação do silício sobre a produção e desempenho fotossintético de plantas de arroz são anulados com o aumento da [CO 2 ]
title_fullStr Os efeitos positivos da aplicação do silício sobre a produção e desempenho fotossintético de plantas de arroz são anulados com o aumento da [CO 2 ]
title_full_unstemmed Os efeitos positivos da aplicação do silício sobre a produção e desempenho fotossintético de plantas de arroz são anulados com o aumento da [CO 2 ]
title_sort Os efeitos positivos da aplicação do silício sobre a produção e desempenho fotossintético de plantas de arroz são anulados com o aumento da [CO 2 ]
author Barbosa, Marcela Lúcia
author_facet Barbosa, Marcela Lúcia
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt-BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9840512028043653
dc.contributor.author.fl_str_mv Barbosa, Marcela Lúcia
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Matta, Fábio Murilo da
contributor_str_mv Matta, Fábio Murilo da
dc.subject.pt-BR.fl_str_mv Oryza sativa
Troca gasosa em plantas
Floema
topic Oryza sativa
Troca gasosa em plantas
Floema
Ecofisiologia Vegetal
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Ecofisiologia Vegetal
description O silício (Si) e a elevada [CO 2 ] proporcionam, isoladamente, maiores taxas fotossintéticas, que resultam em maiores rendimentos das plantas de arroz, por promoverem incrementos na capacidade da fonte e na força do dreno. Contudo, possuem respostas divergentes sobre as condutâncias estomática e mesofílica, na medida em que o Si atua aumentando essas condutâncias, observa-se o oposto sob elevada [CO 2 ]. No entanto, não são conhecidas as respostas de plantas de arroz fertilizadas com Si em um cenário de aumento da [CO 2 ] sobre aspectos de trocas gasosas e de produção. Dessa forma, analisaram-se os efeitos da combinação do aumento da [CO 2 ] com a suplementação com Si sobre o desempenho fotossintético, metabólico, nutricional e produtivo de plantas de arroz. Utilizaram-se plantas de arroz do cv. ‘Oochikara’ (WT) e seu mutante defectivo para a absorção de silício (lsi1), cultivadas em câmaras de topo aberto, com [CO 2 ] de 700 e 400 ppm, na presença ou ausência de silício. Verificou-se que o Si e a alta [CO 2 ] promoveram, isoladamente, aumentos nas taxas fotossintéticas. No entanto, o Si aumentou a condutância estomática e a taxa transpiratória (maiores nas plantas WT), ocorrendo o oposto sob elevada [CO 2 ], independentemente do genótipo. Não foi verificado o fenômeno de aclimatação fotossintética nas plantas cultivadas sob elevada [CO 2 ]. Foi demonstrado que o Si, em [CO 2 ] ambiente e na ausência de estresses, incrementou o rendimento das plantas WT. Semelhantemente, com o incremento da [CO 2 ], evidenciou-se o aumento da produção, com maior número de grãos por planta e maior índice de colheita, independentemente do genótipo e da fertilização com Si. O teor do Si foi maior nas plantas WT+Si e reduziu-se em 41% nas folhas das plantas WT sob alta [CO 2 ]. Os metabólitos analisados foram minimamente afetados pelos tratamentos e verificou-se redução no teor da maioria dos nutrientes das folhas das plantas cultivadas sob elevada [CO 2 ]. Constatou-se menor expressão dos genes que codificam para os transportadores de Si sob elevada [CO 2 ]. A ausência de resposta do Si sobre a produção com o aumento da [CO 2 ] pode ser atribuída ao fato de o Si ter sido menos absorvido sob [CO 2 ] de 700 ppm, devido a menores taxas transpiratórias e pela menor expressão dos seus transportadores nessa condição. Palavras-chave: Oryza sativa. Trocas gasosas. Fonte. Dreno.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-10-24
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-04-22T13:54:56Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-04-22T13:54:56Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv BARBOSA, Marcela Lúcia. Os efeitos positivos da aplicação do silício sobre a produção e desempenho fotossintético de plantas de arroz são anulados com o aumento da [CO 2 ]. 2019. 41 f. Tese (Doutorado em Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2019.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://locus.ufv.br//handle/123456789/27703
identifier_str_mv BARBOSA, Marcela Lúcia. Os efeitos positivos da aplicação do silício sobre a produção e desempenho fotossintético de plantas de arroz são anulados com o aumento da [CO 2 ]. 2019. 41 f. Tese (Doutorado em Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2019.
url https://locus.ufv.br//handle/123456789/27703
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.source.none.fl_str_mv reponame:LOCUS Repositório Institucional da UFV
instname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron:UFV
instname_str Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron_str UFV
institution UFV
reponame_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
collection LOCUS Repositório Institucional da UFV
bitstream.url.fl_str_mv https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/27703/1/texto%20completo.pdf
https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/27703/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 94d07349c139ee09781dbc45b7b976d7
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)
repository.mail.fl_str_mv fabiojreis@ufv.br
_version_ 1801213016047353856