Physiological and molecular characterization of drought tolerance and its relation with the root system in Coffea species / Caracterização fisiologica e molecular da tolerancia a seca e sua relação com o sistema radicular em especies de Coffea

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Plantas das cultivares Catuaí Vermelho e Mundo Novo de Coffea arabica L. e da cultivar Apoatã de C. canephora Pierre ex Froehner, e plantas de Mundo Novo enxertadas sobre Apoatã foram avaliadas quanto a possíveis estratégias utilizadas para suportar a baixa disponibilidade de água no solo. Em paralelo, foi conduzido um ensaio com suspensões celulares de Catuaí Vermelho sob estresse osmótico induzido por PEG. Assim, este estudo teve por objetivo examinar alguns mecanismos de tolerância à seca em café através da avaliação de aspectos morfológicos (sistema radicular), fisiológicos (ajuste osmótico) e moleculares (expressão de deidrinas e aquaporinas) em plantas jovens e cultura de células. A análise de expressão do gene CaDh1 (deidrina) em suspensão celular de café tratada com PEG (15% m/v), por 8, 24 e 72 h, mostrou aumento na atividade sob estresse osmótico, o que poderia estar associado a um possível mecanismo de proteção de membranas e macromoléculas contra a dessecação. Não foi verificada alteração na resposta dos genes PIP1, PIP2 e TIP1(aquaporinas) sob condição de estresse nas células de café. Plantas de café cultivadas em vasos (4,0 L) foram submetidas a estresse hídrico moderado por suspensão da irrigação, sob condições de casa de vegetação, até que o potencial hídrico da folha no "predawn" atingisse cerca de -2,0 MPa. Verificou-se que as taxas de crescimento nos genótipos de café arábica, avaliada pelo acúmulo de biomassa total (folhas e raízes), foram intensamente afetadas pela seca, com redução em torno de 26,5% em Catuaí e 29,0% em Mundo Novo. Por outro lado, as plantas enxertadas não apresentaram redução significativa de crescimento em relação às plantas irrigadas, sugerindo uma contribuição positiva da enxertia para melhorar a eficiência na captação de água pelo porta-enxerto Apoatã, sob condição de baixa disponibilidade de água no solo. O conteúdo de açúcares solúveis totais nas folhas das plantas irrigadas foi maior que o observado para as plantas sob déficit hídrico. A maior redução foi constatada entre os genótipos de café arábica (23,0% em Catuaí e 43,8% em Mundo Novo), enquanto as reduções em Apoatã e MN/Apoatã não foram significativas. Verificou-se maior acúmulo de aminoácidos totais nas folhas e raízes de plantas de Catuaí sob estresse hídrico comparado a Mundo Novo. Apoatã e MN/Apoatã não mostraram aumentos significativos em relação às respectivas plantas irrigadas. Em todos os genótipos analisados, os teores de prolina (Pro) nas folhas e raízes de plantas sob estresse foram aumentados e, nas raízes, esse acúmulo foi bastante acentuado, sendo 6 vezes maior nos genótipos de café arábica, 4 vezes em Apoatã e 16 vezes na enxertia MN/Apoatã em relação às plantas irrigadas. Entretanto, tais aumentos não parecem estar diretamente associados a maiores graus de tolerância à seca em café. Os conteúdos dos aminoácidos asparagina (Asn), ácido ?- aminobutírico (Gaba), glutamato (Glu) e alanina (Ala) também foram alterados, observandose, de modo geral, aumento nos teores de Asn e Gaba e redução de Glu e Ala nas folhas e raízes das plantas sob estresse. Em conclusão observou-se que os genótipos com sistema radicular mais vigoroso como Apoatã e Catuaí foram menos afetados pela seca, provavelmente porque foram mais hábeis em explorar o perfil do solo para a captação de água

ASSUNTO(S)

deidrinas coffe dehydrins aquaporins drought tolerance root system cafe - resistencia a seca sistema radicular aquaporinas

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