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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2012.tde-14092012-095136
Document
Author
Full name
Rodrigo Fazani Esteves Sanches
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2012
Supervisor
Committee
Silva, Emerson Alves da (President)
Ribeiro, Rafael Vasconcelos
Schiavinato, Marlene Aparecida
Title in Portuguese
Relações hídricas e respostas ao déficit hídrico da espécie Bauhinia forficata Link: mecanismos de manutenção do status hídrico 
Keywords in Portuguese
Ajustamento osmótico
Carboidratos
Déficit hídrico
Fotossíntese
Pata-de-vaca
Abstract in Portuguese
O déficit hídrico decorrente da seca se estabelece quando a absorção de água pelas raízes não consegue atender as demandas da planta, entre as quais estão a fotossíntese e transpiração, essenciais ao crescimento vegetal. Para avaliar a influência de déficits hídricos de diferentes intensidades nas relações hídricas, trocas gasosas, crescimento e acúmulo de carboidratos de Bauhinia forficata Link, plantas foram cultivadas em casa de vegetação durante três meses em vasos de 20 L e submetidas aos seguintes regimes: regas diária (controle) e regas a cada 7 (7D) e 15 dias (15D) retornando as regas diárias nos regimes 7D e 15D aos 75 dias de experimento. Em intervalos quinzenais (15, 30, 45, 60, 75, 90 dias) foram avaliados a umidade do solo (Usolo), potencial hídrico foliar (wf), a fotossíntese em resposta a radiação fotossinteticamente ativa (AxPAR) para obtenção da assimilação liquida máxima (Amax) e do ponto de saturação luminoso (PARsat), área foliar total (AFT) e massas secas (MS) de folhas (MSf), caules (MSc) e raízes (MSr). Foi também coletado material vegetal para as análises bioquímicas quantitativas dos teores de açúcares solúveis totais (AST), redutores (AR), amido (S) e prolina (Pro) por métodos colorimétricos e qualitativos da composição de carboidratos solúveis neutros por HPAEC/PAD e análise de açúcares alcoóis por GC/MS. O déficit hídrico afetou as relações hídricas, fotossíntese e crescimento das plantas, sendo que os menores valores de Usolo observados nos tratamentos 7D e 15D respectivamente, coincidiram com os menores wf, Amax e acúmulo de MS. Alterações nos PARsat em resposta ao déficit hídrico foram observadas apresentando valores médios de 665, 275 e 254 mol fótons m-2 s-1 no Controle, 7D e 15D respectivamente. O retorno das regas diárias após 75 dias de experimento, promoveu a recuperação de Amax (7,8 e 9,6 mol CO2 m-2 s-1) e dos PARsat (588 e 643 mol fótons m-2 s-1) das plantas 7D e 15D respectivamente aos 90 dias, com valores maiores daqueles observados nas plantas controle (4,7 mol CO2 m-2 s-1 e 631 mol fótons m- 2 s-1), sugerindo forte dependência da fotossíntese de B. forficata à disponibilidade hídrica no solo. Os baixos teores de amido em folhas nos tratamentos 7D e 15D podem explicar a manutenção dos teores de AST semelhante ao controle, bem como, o aumento dos ASTs após o retorno das regas diárias, os quais poderiam ser prontamente utilizados na osmorregulação e concomitante retomada do crescimento das plantas. A alta detecção de mio-inositol nas análises de HPAEC/PAD sugerem que os açúcares alcoóis podem constituir grande parte dos ASTs não redutores em folhas e raízes de B. forficata. Nas raízes, os aumentos na concentração de glicerol, galactinol e galactosilglicerol detectados por GC/MS seguem o gradiente de disponibilidade hídrica dos tratamentos, indicando uma função osmorreguladora destes açúcares em B. forficata.
Title in English
Water relations and responses to water deficit in Bauhinia forficata Link species: mechanisms of maintenance of water status.
Keywords in English
Brazilian Orchid-tree
Carbohydrates
Osmotic Adjustment
Photosynthesis
Water deficit
Abstract in English
The water deficit caused by drought occurs when root water uptake cannot attend plant demands to maintain photosynthesis and transpiration, two essential processes for plant growth. Aiming to evaluate the influence of water deficits of different intensities on water relations, gas exchange, growth, and carbohydrate accumulation, potted plants of Bauhinia forficata Link were grown under greenhouse conditions during three months and submitted to the following water regimes: daily irrigated (control) and irrigated every 7 (7D) or 15 days (15D), recovering the daily irrigations after 75 days of the beginning of the experiment. At fortnightly intervals (15, 30, 45, 60, 75, 90 days) we evaluated soil moisture (Usolo), leaf water potential (wf), photosynthesis in response to photosynthetically active radiation (AxPAR) to obtain the maximum net assimilation (Amax) and light saturation point (PARsat), total leaf area (AFT) and dry mass (MS) of leaves (MSf), stems (MSc) and roots (MSr). Leaves and roots were also sampled for analyses of total soluble sugars (AST), reducing sugars (AR), starch (S), and free proline (Pro) by colorimetric methods. The analyses of the soluble sugar composition were carried out by HPAEC/PAD and GC/MS. The imposed water stress affected the water relations, photosynthesis, and plant growth. Decreases in Usolo values observed in the treatments 7D and 15D, respectively, coincided with the lowest wf, Amax and accumulation of MS. Changes in PARsat in response to water deficit showed mean values of 665, 275, and 254 mol photons m-2 s-1 in control, 7D, and 15D, respectively. The re-watering after 75 days led to the recovery of Amax (7.8 and 9.6 mol CO2 m-2 s-1) and PARsat (588 and 643 mol photons m-2 s-1) of plants 7D and 15D, respectively, at 90 days, with higher values than those observed in the control plants (4.7 mol CO2 m-2 s-1 e 631 mol photons m-2 s-1), suggesting a strong dependence of the photosynthesis of B. forficata of the soil water availability. The low leaf starch contents in the 7D and 15D treatments could explain the maintenance of the concentration of AST similar to control, as well as the increase in AST contents after re-watering. These sugars could be promptly used for osmoregulation and concomitant re-start of plant growth. The presence of high amounts of of myo-inositol detected by HPAEC/PAD analysis suggests that sugar alcohols can constitute the major part of non-reducing ASTs in leaves and roots of B. forficata. In roots, increases in the contents of glycerol, galactinol, and galactoglycerol detected by GC/MS indicating that these sugars can play a role in the osmoregulation of B. forficata.
 
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Publishing Date
2012-09-28
 
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