An Arabidopsis Mitochondrial Uncoupling Protein Confers Tolerance to Drought and Salt Stress in Transgenic Tobacco Plants

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Salt stress change chlorophyll fluorescence in mango

Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do estresse salino sobre a eficiência fotoquímica do fotossistema II (PSII) nas cultivares de manga 'Haden', 'Palmer', 'Tommy Atkins' e 'Ubá' enxertadas sobre o porta-enxerto 'Imbu'. Foi utilizada solução nutritiva de Hoagland modificada contendo 0; 15; 30e 45 mmol L-1 NaCl. Aos 97 dias após a exposição ao estresse salino, foram avaliados os parâmetros da fluorescência da clorofila (F0, Fm, Fv, F0/Fm, Fv/Fm, Fv'/Fm', ΦPSII = [(Fm'-Fs)/(Fm')], D = (1- Fv'/Fm') e ETR = (ΦPSII×PPF×0,84×0,5). Aos 100 dias, foram avaliados a emissão foliar, a área média de folhas (cm²), o índice de toxidez nas folhas e o índice de abscisão foliar. em todas as cultivares, em graus diferenciados, ocorreram decréscimo na eficiência fotoquímica do fotossistema II, na emissão de folhas, e aumento nos índices de toxidez e abscisão foliar, intensificados nas concentrações a partir de 15 mmol L-1 NaCl. As plantas cultivadas em 45 mmol L-1 NaCl apresentaram decréscimos na razão Fv/Fm de 27,9; 18,7; 20,5 e 27,4%, incremento no índice de toxidez foliar de 33,0; 67,5; 41,6 e 80,8% e no índice de abscisão foliar de 71,8; 29,2; 32,5 e 67,9% para as cultivares 'Haden', 'Palmer', 'Tommy Atkins' e 'Uba', respectivamente. Os decréscimos na razão Fv/Fm foram acompanhados de redução na emissão de folhas e aumento no índice de toxidez foliar, mostrando, portanto, o potencial da fluorescência da clorofila na detecção precoce de estresse salino em mangueira.

Effect of salt stress on polyamine metabolism in bean cell culture

The adaptive capacity of bean (Phaseolus vulgaris L.) calluses (cultivars IAC-carioca, JALO EEP-558, BAT-93 and IAPAR-14) to salt stress (0-80 mM) was verified to determine the existence of biochemical markers such as organic and inorganic compounds, and metabolism of polyamines. The results obtained demonstrate that salt (NaCl) interfered with all the parameters analyzed and its intensity ranged due to the salt concentration and the cultivars used.

GERMINATION OF EUCALYPTUS SEEDS UNDER WATER AND SALT STRESS

The knowledge of the physiology of Eucalyptus spp. germination may contribute significantly to the development of management and choice of suitability of the deployment areas. The aim was to evaluate the effects of water and salt stress on seed germination of Eucalyptus camaldulensis, E. citriodora, E. grandis, E. robusta and E. urophylla. The seeding was done with four replicates of 0.05 g of seeds in paper moistened with solutions at potentials of 0.0, -0.2, -0.4, and -0.8 MPa, induced with polyethylene glycol (PEG 6000) and NaCl. The germination test was in 25 degrees C in the presence of light. Were evaluated the first test score seven days after sowing, and weekly germination (normal seedlings) until 28 days. Were also calculated the germination speed index. Water stress causes a greater reduction in the rate of germination and accumulated germination of E. camaldulensis and E. citriodora seeds than salt stress, and the seeds of E. robusta are more adapted to germinate under salt stress moderate, between -0.2 and -0.4 MPa. Regardless of the substance used to induce stress, the threshold for germination was -0.8 MPa. The E. camaldulensis is the most sensitive specie to water stress and E. urophylla most sensitive to salt stress.

Influence of light intensity and salt-treatment on mode of photosynthesis and enzymes of the antioxidative response system of Mesembryanthemum crystallinum

The metabolic switch From C-3-photosynthesis to crassulacean acid metabolism (CAM),and the antioxidative response of Mesembryanthemum crystallinum L. plants cultured under severe salt stress and high light intensities, and a combination of booth stress conditions, were studied. High light conditions led to a more rapid CAM induction than salinity. The induction time was still shortened when both stress factors were combined. A main pattern observed in CAM plants was a decrease in mitochondrial Mn-superoxide dismutase (SOD) activity during the day. The activities of the chloroplastic Fe-SOD and cytosolic CuZn-SOD were increased due to salt treatment after a lag phase, while catalase activity was decreased. Combination of salt and light stress did not lead to a higher SOD activity as found after application of one stress factor alone, indicating that there is a threshold level of the oxidative stress response. The fact that salt-stressed plants grown under high light conditions showed permanent photoinhibition and lost the ability for nocturnal malate storage after 9 d of treatment indicate serious malfunction of metabolism, leading to accelerated senescence. Comparison of CuZn-SOD activity with CuZn-SOD protein amount, which was determined immunologically, indicates that the activity of the enzyme is at least partially post-translationally regulated.

ISOENZYMATIC POLYMORPHISM and ACTIVITY of PEROXIDASES of COMMON BEAN(Phaseolus vulgaris L.) UNDER SALINE STRESS

Uma das utilizações da técnica de cultura de tecidos para o melhoramento vegetal é a identificação de linhas de células que apresentem tolerância ao estresse salino. Para se estudar os mecanismos bioquímicos envolvidos na expressão genética da tolerância a salinidade, calos oriundos de eixos embrionários de quatro cultivares de feijão (Phaseolus vulgaris L.; cultivares IAC - carioca, IAPAR 14, JALO-EEP 558, BAT - 93), foram cultivados em meio sólido Murashige & Skoog (1962), suplementado com NaCl nas concentrações de 0, 20, 40, 60 e 80 mM. Após 14 dias de incubação, os calos foram coletados e analisados quanto aos padrões isoenzimáticos e de atividade das peroxidases. Os cultivares BAT e IAPAR apresentaram duas zonas de atividade em comum na região anódica e apenas uma zona enzimática específica a cada um deles (migração mais rápida).Possivelmente as duas zonas anódicas intermediárias sejam produtos do mesmo loco enzimático, porém com alelos diferentes, consequentemente diferentes mobilidades eletroforéticas. O cv. JALO apresentou duas zonas anódicas de atividade em comum com os cultivares IAC e IAPAR com uma zona anódica exclusiva de migração mais lenta, a qual apresentou atividade mais intensa de todos os cultivares analisados. Este cultivar revelou ainda uma zona catódica provavelmente dimérica e heterozigota nos indivíduos de todos os tratamentos aplicados. Provavelmente, esta é a mesma zona que ocorre em homozigose com fixação do alelo lento para os indivíduos de todos os tratamentos efetuados nos cultivares BAT e IAPAR. O cv. IAC apresentou duas bandas anódicas em comum com os cv. IAPAR e JALO. Apresentou também a banda anódica mais rápida em comum com o cv. IAPAR e uma banda anódica exclusiva de migração mais lenta. Curiosamente, os indivíduos deste cv. mantidos em meio suplementado com 20 mM de NaCl não apresentaram atividade nas três zonas anódicas mais lentas. Ocorreu no cv. IAC uma única zona de atividade catódica, dimérica e heterozigota para os indivíduos provenientes de todos os tratamentos, composta provavelmente de dois alelos diferentes da zona correspondente ao cv. JALO. Amostras provenientes dos tratamentos 40 e 60 mM de NaCl, desta zona catódica, apresentaram maior atividade enzimática. A análise da atividade da peroxidase no extrato bruto, revelou que os cultivares responderam diferentemente ao aumento da concentração salina no meio de cultura, com aumento pronunciado dessa atividade nos cultivares IAC e JALO.

Monoclonal Antibody Production and Immunolocalization of a Salinity Stress-Related Protein in Rice (Oryza sativa)

Among various physiological responses to salt stress, the synthesis of a lectin-related protein of 14.5 kDa was observed in rice plants (Oryza sativa L.) under the treatment of 170 mmol/L NaCl. In order to better understand the role of the SALT protein in the physiological processes involving salinity, it was immunolocalized in mesophilic cells of leaf sheath and blade of a rice variety IAC-4440 following monoclonal antibodies produced by hybridome culture technique. This variety turned out to be an excellent model for that purpose, since it accumulates SALT protein even in absence of salt treatment and it has been classified as moderately sensitive to salinity and a superior grain producer. This feature was relevant for this work since it allowed the use of plants without the deleterious effects caused by salinity. Immunocytochemistry assays revealed that the SALT protein is located in the stroma of chloroplasts under non-stressing condition. Since the chloroplast is the main target affected by salinity and considering that the SALT protein does not present any apparent signal peptide for organelle localization, its lectin-like activity seems to play an important role in the establishment of stable complexes, either to other proteins or to oligosaccharides that are translocated to the chloroplast. © 2011 China National Rice Research Institute.

Effects of mineral stress on the vegetative development of greenhouse-grown bell pepper plants

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estresse salino associado à aplicação exógena de espermidina no acúmulo de glicina betaína em Guandu

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influência do estresse hídrico e salino na germinação de urochloa decumbens e urochloa ruziziensis

Studies of the germination response of seeds subjected to artificial stresses are provided tools for better understanding of the survivability and adaptation of these species in natural stress conditions such as drought or saline soils, common in agricultural and forest regions, contributing significantly to the development of management strategies. Thus, the purpose of this study was to evaluate the possible effects of water and salt stress on germination of Urochloa decumbens and Urochloa ruziziensis. The test was conducted at the Faculty of Technology of São Paulo, campus of Capon Bonito. The seeds were sown with four replicates of 50 seeds in paper soaked in solutions with the potentials of 0.0, -0.2, -0.4 and -0.8 MPa, induced with polyethylene glycol (PEG 6000) and NaCl. The germination test was conducted at 25 degrees C in the presence of light, evaluating the first test score at seven days after sowing, and weekly germination (normal seedlings) until 35 days. We calculated the index of germination rate. The results allowed the conclusion that water stress causes a greater reduction in force, speed of germination and cumulative germination of seeds of U. decumbens and U. ruziziensis than salt stress. The species U. decumbens showed higher tolerance to water and salt stresses.

Estado nutricional e componentes da produção de plantas de pimentão conduzidas em sistema de fertirrigação durante indução de estresse salino em cultivo protegido

O uso das técnicas de fertirrigação em ambiente protegido vem aumentando no Brasil devido à praticidade de condução e redução dos custos de produção. Apesar dessas vantagens, salienta-se que esta prática também pode trazer riscos, principalmente pelo acúmulo de sais na superfície do solo e na região periférica do bulbo radicular. em caso de salinização do solo pelo manejo incorreto do sistema podem ocorrer alterações na disponibilidade de nutrientes, com conseqüências fisiológicas no desenvolvimento das plantas. Neste trabalho, utilizou-se o pimentão (Capsicum annuum L.) como planta-modelo para estudos da interferência da salinidade na nutrição das plantas, pela alteração da condutividade elétrica (CE) na solução do solo. Os resultados revelaram indícios de antagonismo entre nutrientes, notadamente entre as formas catiônicas em razão do aumento da concentração de KCl nos tratamentos com alta CE. A suplementação do solo com adubo orgânico não atenuou os efeitos do aumento da concentração salina e os valores extremos de CE interferiram drasticamente na produção.

Expressão diferencial dos genes VuUCP1a e VuUCP1b em caupi sob estresse salino

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Espermidina exógena atenua os efeitos do NaCl na germinação e crescimento inicial de leguminosas forrageiras

Objetivou-se nesse estudo avaliar o papel atenuador da espermidina exógena sobre a germinação, vigor de sementes e crescimento de plântulas de cultivares das forrageiras alfafa, guandu e labe-labe submetidas ao estresse salino. A semeadura foi realizada em caixas de plástico tipo gerbox forradas com papel de filtro umedecidos com soluções salinas nas concentrações de 0, 20, 40, 60, 80 e 120 mM de NaCl contendo 0 ou 0,5 mM de espermidina. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 6 x 2 (forrageiras x salinidade x espermidina) com cinco repetições de 25 sementes. As avaliações da germinação foram realizadas no quarto e décimo dias, juntamente com o índice de velocidade de germinação (IVG), avaliado até o nono dia após a semeadura. Determinou-se a concentração salina que reduz em 50% a germinação e a massa seca da parte aérea e raiz no décimo dia após a semeadura. A aplicação de espermidina exógena proporcionou maior acúmulo de massa seca das raízes de labe-labe cv. Rongai, além de ter possibilitado a germinação de 50% das sementes de guandu cv. Caqui até a concentração salina de 72,09 mM de NaCl, assim como maior IVG nas sementes das leguminosas alfafa cv. Crioula e labe-labe cv. Rongai.

Anatomia e ultra-estrutura foliar de Cyperus maritimus Poir. (Cyperaceae): estratégias adaptativas ao ambiente de dunas litorâneas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effect of calcium and magnesium silicate on the growth of the castor oil plant subjected to salinity levels

Salt stress decreases the osmotic potential of soil solution causing water stress, causing toxic effects in the plants resulting in injuries on the metabolism and nutritional disorders, thus compromising the plant growth, resulting in lower production. The calcium silicate and magnesium can perform the same function as limestone, besides providing silicon to plants, may also contribute to the resistance of plants to salt stress. Thus, the objective of this study was to evaluate the effect of calcium and magnesium silicate on the growth of the castor oil plant BRS Energia cultivated under saline conditions. This study evaluated plant height, stem diameter, number of leaves, leaf area, dry weight of shoot and root, and soil chemical characteristics. There was no interaction between factors of salinity level and of silicate level regarding the evaluated variables. There was a direct relationship between salinity levels and plant growth in height and stem diameter. The K concentration in soil were affected by salinity levels.