Respostas morfofisiológicas durante o crescimento e produção em genótipo de Crambe sob déficit hídrico

dc.contributor.advisor-co1Martins, João Paulo Rodrigues
dc.contributor.advisor-co2Bonomo, Robson
dc.contributor.advisor1Falqueto, Antelmo Ralph
dc.contributor.authorBraga, Priscila da Conceição de Souza
dc.contributor.referee1Silva, Diolina Moura
dc.contributor.referee2Milanez, Camilla Rozindo Dias
dc.contributor.referee3Partelli, Fábio Luiz
dc.contributor.referee4Gontijo, Andreia Barcelos Passos Lima
dc.date.accessioned2019-06-11T02:11:39Z
dc.date.available2019-06-10
dc.date.available2019-06-11T02:11:39Z
dc.date.issued2019-02-28
dc.description.abstractCrambe (Crambe abyssinica Hochst, Brassicaceae) is an annual crop native to the Mediterranean region of Ethiopia and it has been cultivated in some tropical and subtropical regions. Because it does not compete with oilseeds used in human consumption, it has been an innovative crop in the Brazilian agribusiness sector with a potential supply of insulating vegetable oil. Currently, new genotypes have been tested in order to expand and improve crop productivity in Brazil. The aim of this study was to evaluate the tolerance of crambe genotypes to water deficit in terms of physiological, anatomical and, production aspects in the different development phases. The results obtained will contribute to the crop expansion to regions characterized by low precipitation, such as the State of Espírito Santo. Four experiments were installed: Chapter 1 – this experiment was carried out in a growth room and compare the germination and initial growth of five crambe genotypes (FMS Brilhante, FMS CR 1203, 1307, 1312 and, 1326) submitted to the water deficit induced by polyethylene glycol solution. In this experiment, the germination and vigor index of crambe seeds were hampered by the reduction in the potential to -0.4 MPa. The genotype FMS CR 1203 is the most tolerant to water stress, whereas FMS CR 1307 and 1312 are the most sensitive. Chapter 2 – this experiment was carried out in a greenhouse, investigated and compared the effects of water deficit on vegetative growth on photosynthetic characteristics using kinetic analysis of transient chlorophyll a fluorescence in two crambe genotypes: FMS CR 1307 and 1326. Under water deficit, the crambe genotypes showed differentiated photochemical responses. The FMS CR 1326 genotype presented greater advantage in terms of stability and energy efficiency under water suppression, whereas the FMS CR 1307 genotype appears to have higher PSI photoprotection. Chapter 3 - this experiment was carried out in a greenhouse and evaluated the performance of crambe (FMS Brilhante, FMS CR 1307 and, 1326) under water limiting conditions by previous exposures to water deficit. The repeated exposures to the water deficit in the crambe plants resulted in morpho-physiological changes of the plants, reflecting in a better photochemical performance coupled with moderate anatomical adjustments, indicating differential acclimation (memory to the water deficit) under water deficit. The FMS CR 1307 genotype presented better photochemical performance, confirming the existence of water deficit memory in PSII. Chapter 4 - this experiment was carried out in a greenhouse and investigated the effect of the intense water deficit applied at the beginning of the flowering stage on the physiological characteristics and production of crambe grains (FMS CR 1307 and FMS CR 1326) as well as possible dormancy of the progeny seeds due to water deficit. The water deficit resulted in negative effects on the photochemical apparatus of 11 plants, as well as reductions in stomatal conductance. Furthermore, these changes in the physiological responses of crambe plants reflected reduced grain yield and inhibition in germination the progeny. The FMS CR 1307 genotype presented better photochemical adjustment during the period of water deficit and recovery, confirming photochemical tolerance under water deficit. In view of these results, it is possible to conclude in general that the physiological and anatomical changes contributed positively for the FMS CR 1307 genotype to present greater tolerance to water deficiency in the treatments tested.
dc.description.resumoCrambe (Crambe abyssinica Hochst, Brassicaceae) é uma cultura anual nativa da região mediterrânea da Etiópia e tem sido cultivada em algumas regiões tropicais e subtropicais. Por não competir com oleaginosas utilizadas na alimentação humana, tem sido uma cultura inovadora no setor de agronegócio brasileiro com potencial supridor de óleo vegetal isolante. Atualmente, novos genótipos têm sido testados a fim de expandir e melhorar a produtividade da cultura no Brasil. O objetivo deste estudo foi avaliar a tolerância de genótipos de crambe ao déficit hídrico quanto aos aspectos fisiológicos, anatômicos e de produção nas diferentes fases do seu desenvolvimento. Os resultados obtidos contribuirão para a expansão da cultura para regiões caracterizadas por baixa precipitação, como o Estado do Espírito Santo. Quatro experimentos foram instalados: Capítulo 1 – este experimento foi realizado em sala de crescimento e comparou a germinação e crescimento inicial de cinco genótipos de crambe (FMS Brilhante, FMS CR 1203, 1307, 1312 e 1326) submetidos ao déficit hídrico induzido por solução de polietilenoglicol. Neste experimento, a germinação e o vigor de sementes de crambe foram prejudicados pela redução do potencial de -0,4 MPa. O genótipo FMS CR 1203 é o mais tolerante ao estresse hídrico, enquanto os FMS CR 1307 e 1312 são os mais sensíveis. Capítulo 2 – este experimento foi realizado em casa de vegetação, investigou e comparou os efeitos do déficit hídrico no crescimento vegetativo sobre as características fotossintéticas utilizando à análise cinética da fluorescência transiente da clorofila a em dois genótipos de crambe: FMS CR 1307 e 1326. Sob déficit hídrico, os genótipos de crambe apresentaram repostas fotoquímicas diferenciadas. O genótipo FMS CR 1326 apresentou maior vantagem em termos de estabilidade e eficiência na utilização de energia sob supressão hídrica, enquanto o genótipo FMS CR 1307 parece possuir maior fotoproteção do FSI. Capítulo 3 – este experimento foi realizado em casa de vegetação e avaliou o desempenho do crambe (FMS Brilhante, FMS CR 1307 e 1326) sob condições limitantes de água por exposições prévias ao déficit hídrico. As repetidas exposições ao déficit hídrico nas plantas de crambe resultaram em alterações morfofisiológicas das plantas, refletindo em um melhor desempenho fotoquímico acoplado a moderados ajustes anatômicos, indicando aclimatação diferencial (memória ao déficit hídrico) sob déficit hídrico. O genótipo FMS CR 1307 apresentou melhor desempenho fotoquímico, confirmando a existência de memória ao déficit hídrico no FSII. Capítulo 4 - este experimento foi realizado em casa de vegetação e investigou o efeito do déficit hídrico intenso aplicado no início do estádio do florescimento sobre as características fisiológicas e produção de grãos de crambe (FMS CR 1307 e FMS CR 1326), bem como a possível dormência das sementes da progênie em decorrência ao déficit hídrico. 9 O déficit hídrico resultou em efeitos negativos sobre o aparato fotoquímico das plantas, além de reduções na condutância estomática. Ainda, essas alterações nas respostas fisiológicas das plantas refletiram em redução da produção dos grãos e inibição da germinação da progênie. O genótipo FMS CR 1307 apresentou melhor ajuste fotoquímico durante o período de déficit hídrico e recuperação, confirmando tolerância fotoquímica sob déficit hídrico. Diante destes resultados, é possível concluir de forma geral que as alterações fisiológicas e anatômicas contribuíram de forma positiva para que o genótipo FMS CR 1307 apresentasse maior tolerância à deficiência hídrica nos tratamentos testados.
dc.formatText
dc.identifier.citationBRAGA, Priscila da Conceição de Souza. Respostas morfofisiológicas durante o crescimento e produção em genótipo de Crambe sob déficit hídrico. 2019. 150 f. Tese (Doutorado em Biologia Vegetal) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Humanas e Naturais, Vitória, 2019.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/11237
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Biologia Vegetal
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biologia Vegetal
dc.rightsopen access
dc.subjectChlorophyll a fluorescenceeng
dc.subjectDrought toleranceeng
dc.subjectFloweringeng
dc.subjectGerminationeng
dc.subjectFloraçãopor
dc.subjectPhotosystem IIeng
dc.subjectMemória ao estresse hídricopor
dc.subjectWater deficit memoryeng
dc.subjectTolerância a secapor
dc.subject.br-rjbnCrambe abyssinica
dc.subject.br-rjbnFluorescência
dc.subject.br-rjbnClorofila
dc.subject.br-rjbnGerminação
dc.subject.br-rjbnPlantas e água
dc.subject.br-rjbnPlantas x Efeito da seca
dc.subject.cnpqAgronomia
dc.subject.udc57
dc.titleRespostas morfofisiológicas durante o crescimento e produção em genótipo de Crambe sob déficit hídrico
dc.typedoctoralThesis
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