ÍNDICE

2.1. Descrição Botânica do Milho

2.2. O Milho na Economia Mundial e em Portugal

2.3. Relações Hídricas em Plantas

2.4. Stresse Hídrico nas Plantas

2.4.1. Aspectos Gerais

2.4.2. Respostas Estomáticas ao Stresse Hídrico

2.4.3. Metabolismo do Carbono e Efeitos do Stresse Hídrico na Fotossíntese

2.5. Estratégias de Sobrevivência à Seca

2.5.1. Aspectos Gerais

2.5.2. Modificações Anatómicas, Morfológicas e Metabólicas na Resposta ao Stresse Hídrico

2.5.3. Solutos Compatíveis e Ajustamento Osmótico

2.6. Técnicas de Melhoramento e Selecção para Tolerância ao Stresse Hídrico p

3.1. Material Vegetal

3.2. Indução do Stresse Hídrico

3.3. Relações Hídricas

3.3.1. Determinação do Teor Hídrico Relativo da Folha

3.3.2. Determinação do Teor Hídrico do Solo

3.4. Medição das Trocas Gasosas por Análise de Gases por Radiação Infra-Vermelha (IRGA)

3.5. Medição da Fluorescência Modulada da Clorofila a

3.6. Medição da Libertação de O2

3.7. Medição de Actividades Enzimáticas

3.8. Análise Estatística p

4.1. Introdução

4.2. Metodologia

4.2.1. Material Vegetal

4.2.2. Relações Hídricas

4.2.3. Medição das Trocas Gasosas

4.2.4. Medição da Fluorescência Modulada da Clorofila a

4.3. Resultados e Discussão

4.3.1. Relações Hídricas

4.3.2. Trocas Gasosas

4.3.2.1. Stresse Lento

4.3.2.2. Stresse Rápido

4.3.3. Fluorescência Modulada da Clorofila a

4.3.3.1. Stresse Lento

4.3.3.2. Stresse Rápido

4.4. Conclusões

4.4.1. Conclusões das Trocas Gasosas

4.4.2. Conclusões da Fluorescência Modulada da Clorofila a

4.4.3. Conclusões da Fase I

5.1. Introdução

5.2. Metodologia

5.2.1. Material Vegetal

5.2.2. Relações Hídricas

5.2.2.1. Determinação do Teor Hídrico Relativo da Folha

5.2.2.2. Determinação do Potencial Hídrico das Folhas

5.2.2.3. Estabelecimento de Curvas Pressão/Volume

5.2.3. Medição das Trocas Gasosas

5.2.3.1. Curvas A/PPFD

5.2.3.2. Curvas A/CO2a

5.2.3.3. Determinação da Libertação de O2

5.2.4. Medição da Fluorescência Modulada da Clorofila a

5.2.5. Determinação de Clorofilas e Carotenóides

5.2.6. Determinação de Actividades Enzimáticas

5.2.6.1. Extracção

5.2.6.2. Ribulose-1,5-Bisfosfato Carboxilase/Oxigenase (RuBisCO)

5.2.6.3. Fosfoenolpiruvato Carboxilase (PEPC)

5.2.6.4. Enzima Málica Dependente de NADP (EM-NADP)

5.2.7. Quantificação de Proteína Solúvel

5.2.8. Quantificação de Solutos Compatíveis

5.2.8.1. Extracção

5.2.8.2. Quantificação de Aminoácidos Livres e Prolina

5.3. Resultados e Discussão

5.3.1. Relações Hídricas

5.3.2. Trocas Gasosas

5.3.2.1. Curvas A/PPFD

5.3.2.2. Curvas A/CO2a

5.3.2.3. Libertação de O2

5.3.3. Fluorescência Modulada da Clorofila a

5.3.4. Clorofilas Totais e Carotenóides

5.3.5. Metabolismo do Carbono

5.3.5.1. Ribulose-1,5-Bisfosfato Carboxilase/Oxigenase (RuBisCO)

5.3.5.2. Fosfoenolpiruvato Carboxilase (PEPC)

5.3.5.3. Enzima Málica Dependente de NADP (EM-NADP)

5.3.6. Solutos Compatíveis

5.3.6.1. Aminoácidos Livres

5.3.6.2. Prolina

5.3.7. Conclusões da Fase II

6. Conclusões Gerais

7. Referências Bibliográficas

RESUMO

Este 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.

 

Trabalho Completo: Indução e recuperação do stresse hidríco em variedades portuguesas de milho