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Título: Efeitos da radiação e da tempeatura em cinco acessos de pinhão manso (Jatropha curcas L.): crescimento, fluorescência da clorifila a e floração
Autor(es): Gasparini, Xismenia Soares da Silva
Orientador: Silva, Diolina Moura
Palavras-chave: Pinhão manso
fluorescência da clorofila a
Data do documento: 26-Fev-2015
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Jatropha curcas é uma planta promissora para produção de óleo utilizado como biocombustível. Atualmente, diversos estudos estão direcionados para o melhor entendimento da tolerância dessa espécie frente às mudanças climáticas. Tendo sido retratada como uma planta tolerante à alta radiação, temperatura e melhor produtividade quando em ambientes ricos em CO2. O presente trabalho teve por objetivo analisar o comportamento ecofisiológico de plantas de cinco acessos de pinhão manso, obtidas por estaquia, cultivadas sob diferentes condições de radiação e temperatura. Três acessos (aqui denominados de NEF 01, NEF 04 e NEF 05) foram obtidos na Área Experimental da Empresa NOVABRA Bioenergia situada em São Gabriel da Palha, região norte do estado do Espirito Santo e dois acessos, identificados como NEF 06 e NEF 08, são híbridos resultantes de melhoramento genético da Embrapa Bioenergia, propagados por semente e encontram-se cultivados no Campo Experimental do IFES - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo (Campus de Santa Teresa, ES). Em um primeiro experimento, os efeitos da variação diária da alta radiação e alta temperatura foram analisados usando-se a fluorescência transiente da clorofila a. Em um segundo experimento, as plantas dos cinco acessos estiveram expostas, durante duas semanas, a duas condições de Radiação Fotossinteticamente Ativa (100% e 20% de RFA) e seus efeitos foram analisados usando-se parâmetros do crescimento, da fluorescência transiente da clorofila a e da fenologia reprodutiva. Os resultados obtidos mostraram que as plantas dos acesos NEF 01 e NEF 05 foram as mais sensíveis às variações diárias de RFA e temperatura apresentando sintomas de uma fotoinibição crônica. Houve baixa eficiência na captura e transporte de elétrons para além da Quinona A (QA), provocado, principalmente, pela inativação do centro de evolução do O2 (CEO) e desconectividade das subunidades do FSII (banda K e L positivas, respectivamente). Um aumento na fluorescência inicial (F0), no tempo máximo para atingir a fluorescência máxima (Tfmax), e no fluxo de energia dissipada por RC ativo (DI0/RC), seguido de uma redução da fluorescência máxima (Fm) foram observados à medida que a radiação e temperatura aumentavam ao longo do dia. O fotossistema II (FSII) exibiu menor rendimento fotoquímico (φP0) e o FSI também sofreu danos. Houve queda na eficiência com que um elétron pode se mover desde os aceptores de elétrons do intersistema até os aceptores finais do FSI (δR0) e no rendimento quântico de redução dos aceptores finais de elétrons do FSI por fótons absorvidos (φR0). Assim, o índice de desempenho total (PItotal) das plantas desses dois acessos foi pequeno e não foi observada recuperação ao final da tarde. Quando submetido a 20% de radiação fotossinteticamente ativa (RFA), NEF01 apresentou maior crescimento do broto, maior expansão foliar e maiores teores de pigmentos fotossintéticos, contudo o PItotal foi menor entre os acessos avaliados. As plantas dos acessos NEF 04 e NEF 08 também apresentaram diminuição nos parâmetros indicativos de danos no FSII e FSI, porém apresentaram uma tendência à recuperação fotossintética ao final da tarde, fato que remete a uma fotoinibição dinâmica. Quando submetidas a 20% de RFA, observou-se que todas as plantas permaneceram no estádio vegetativo, não sendo registrada iniciação floral em nenhuma planta dos cinco acessos. As plantas dos acessos NEF 04 e NEF 08 apresentaram o maior índice de desempenho fotoquímico total (PItotal) em ambas as condições de luz, porém NEF 08 não apresentou formação de flores femininas. As plantas do acesso NEF 06 foram as que mostraram o melhor desempenho fotoquímico tanto ao longo do dia quanto durante a exposição a duas condições de RFA. Não houve inibição do CEO, nem do FSII. Por consequência, foi o acesso com maior produtividade quando sob condição de pleno sol. Os resultados obtidos neste trabalho permitem concluir que as plantas dos acessos NEF 01 e NEF 05 foram as mais sensíveis às altas temperaturas e à alta radiação, enquanto que as plantas do acesso NEF 06 seriam mais recomendáveis para o cultivo em regiões com alta radiação e temperatura visto que, apresentaram mecanismos capazes de tolerar as variações climáticas mostrando maior tolerância fotoquímica e maior produção de frutos. Palavras-chave: Pinhão manso, fluorescência da clorofila a, estresse, fotoinibição, floração.
Jatrophacurcasis a promisingplantfor the production ofoil usedas biofuel. Currently, severalstudies point to thebetter understanding of thetoleranceof thisspeciesto climate changefront. Having beenportrayed asa tolerantplant tohighradiation, temperature and better productivitywheninenvironments rich inCO2. This studyaimed to analyzetheecophysiologicalbehaviorof plantsgotten by cutting, fiveaccessesof physic nutunder different conditions oftemperature andradiation andto relatethe resultswith theflowering and fruitingof these differentaccesses.Threeaccesses (here calledNEF01, NEF04 andNEF05) were obtained at the ExperimentalAreaof NOVABRABioenergyCompany,located in SãoGabrielda Palha, Espirito Santo,andtwo accesses, identified asNEF06andNEF 08, are hybridsresulting fromgenetic improvement ofBioenergyEmbrapa, propagated byseedand aregrown in theexperimental fieldof the IFES -Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo(CampusofSantaTeresa, ES).In a first experiment,the effect of thedaily variationofhighradiation andhightemperature wereanalyzed usingtransientchlorophyll afluorescence. In a second experimentthe plantswere exposedfor two weeks, the two conditionsofphotosynthetically active radiation (100% PARand 20%PAR) andits effects wereanalyzed usinggrowthparameters, the transientfluorescencechlorophyll aandreproductivephenology. The results showedthat plantsofNEF01 andNEF 05accesseswere the mostsensitive to dailyvariationsof PARandtemperatureshowingall the symptoms ofa chronicphotoinhibition.There was low efficiency in electron trappedand transport beyond primary quinone acceptor (QA) caused mainly to inactivation of the oxygen evolving complex (OEC) of PSII and of the energetic connectivity (grouping) of the PS II units (positive band K and L, respectively). An increase in initial fluorescence (F0), time (in ms) to reach the maximal fluorescence intensity (Tfmax), and the flow of energy dissipated by RC active (DI0/RC) followed by a reduction of the maximum fluorescence (Fm) were observed when radiation and increased temperatures over the day. Photosystem II (PSII) exhibited lower photochemical efficiency (φP0) and the PSI also suffered damage indicated by the lower probability with which an electron from the intersystem electron carriers is transferred to reduce end electron acceptors at the PSI acceptor side (δR0) and the 10lowest quantum yield for reductionof end electron acceptors at the PSI acceptor side (φR0).Thus, the totalperformance index(PItotal) of the plants of these twoaccesses showeda greatdecreaseanddid not returnin the evening. When subjected to 20% of photosynthetically active radiation (PAR), NEF01 had higher bud growth, greater leaf expansion and higher levels of photosynthetic pigments, though the PItotal was lower in the evaluated accesses.PlantsofNEF04 andNEF 08accesses alsoshowed a reduction inparameters indicative ofdamage toPSIIandPSIbut showeda tendency tophotosyntheticrecoveryin the late afternoon, a fact that refersto a dynamicphotoinhibition.When subjected to 20%of PAR was observed that in any of the plants of five accesses there was the formation of inflorescences. Plants of NEF 04 and NEF 08 accesses had the highest total photochemical performance index (PItotal) in both light conditions, however NEF 08 showed no formation of female flowers. Plants NEF 06 access were those that showed the best photochemical performance both throughout the day and during the exposure to two PAR conditions. There was no inhibition of the CEO or the PSII.Consequently, it has accesstohigher productivitywhen underconditionoffull sun. The results of thiswork has shownthat plantsofNEF01 andNEF05 accesseswere the mostsensitiveto high temperatures andhighradiationwhilethe plantsNEF06access would berecommendedfor cultivationin areas with highradiation andtemperatureaspresentedmechanisms totolerateclimatic changeshowinghigher photochemicaltoleranceand increased productivy
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10021
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