Regulação da mobilização de lipídios e proteinas por hormônios, fontes de carbono e nitrogênio durante o crescimento pos-germinativo em girassol

The mobilization of food reserves in storage tissues and allocation of their hydrolysis products in the growing axis are critical processes for the establishment of seedlings after germination. Therefore, it is crucial for mobilization of reserves to be synchronized with the growing axis, so that photosynthetic activity can be started before depletion of reserves. For this, integrative approaches involving different reserves, different hydrolysis products and interaction between storage and growing axis tissues, either through hormones or metabolites with signaling role, can contribute greatly to the elucidation of the regulation mechanisms for reserve mobilization. In this study, was hypothesized that hormones and metabolites have different actions on reserve mobilization, and there must be a crossed effect of sugars on the mobilization of proteins and amino acids on lipids and starch mobilization in sunflower seedlings. This study was conducted with seeds of sunflower (Helianthus annuus L.) hybrid Helio 253 using in vitro culture system. Seeds were germinated on Germitest® paper and grown on agar-water 4 g/L without addition of nutrients during 9 days after imbibition (DAI) for growth curve. To verify the effect of metabolites and hormones, seedlings were transferred in the 2nd DAI to agar-water 4 g/L supplemented with increasing concentrations of sucrose or L-glutamine, abscisic acid, gibberellic acid or indolebutyric acid. The results of this study confirm that the mobilization of lipids and storage proteins occurs in a coordinated manner during post-germination growth in sunflower, corroborating the hypothesis that the application of external carbon (sucrose) and nitrogen (L-glutamine) sources can delay the mobilization of these reserves in a crossed way. Moreover, considering the changes in the patterns of reserve mobilization and partition of their products in seedlings treated with different growth regulators, it is evident that the effects of metabolites and hormones must involve, at least in part, distinct mechanisms of action

Regulação coordenada da mobilização de lipídios e proteínas por hormônios, fontes de carbono e nitrogênio durante o crescimento pós-germinativo em Girassol

The mobilization of food reserves in storage tissues and allocation of their hydrolysis products in the growing axis are critical processes for the establishment of seedlings after germination. Therefore, it is crucial for mobilization of reserves to be synchronized with the growing axis, so that photosynthetic activity can be started before depletion of reserves. For this, integrative approaches involving different reserves, different hydrolysis products and interaction between storage and growing axis tissues, either through hormones or metabolites with signaling role, can contribute greatly to the elucidation of the regulation mechanisms for reserve mobilization. In this study, was hypothesized that hormones and metabolites have different actions on reserve mobilization, and there must be a crossed effect of sugars on the mobilization of proteins and amino acids on lipids and starch mobilization in sunflower seedlings. This study was conducted with seeds of sunflower (Helianthus annuus L.) hybrid Helio 253 using in vitro culture system. Seeds were germinated on Germitest® paper and grown on agar-water 4 g/L without addition of nutrients during 9 days after imbibition (DAI) for growth curve. To verify the effect of metabolites and hormones, seedlings were transferred in the 2nd DAI to agar-water 4 g/L supplemented with increasing concentrations of sucrose or L-glutamine, abscisic acid, gibberellic acid or indolebutyric acid. The results of this study confirm that the mobilization of lipids and storage proteins occurs in a coordinated manner during post-germination growth in sunflower, corroborating the hypothesis that the application of external carbon (sucrose) and nitrogen (L-glutamine) sources can delay the mobilization of these reserves in a crossed way. Moreover, considering the changes in the patterns of reserve mobilization and partition of their products in seedlings treated with different growth regulators, it is evident that the effects of metabolites and hormones must involve, at least in part, distinct mechanisms of action

Influência do sistema anteoxidante da catalase no ciclo do glioxilato durante o estabelecimento pós-germinativo de cártamo (Carthamus tinctorius L.) e de girassol (Helianthus annuus L.)

Oilseeds are a high-value natural resource, due to its use as a substitute for petroleum. However, the storage time can reduce seed viability and oil quality. Therefore, scientific efforts have been made to provide a increment of storage time, germination rates and plant establishment of high-value oilseeds. The seedling establishment depends of the plant pass over the functional transition stage, characterized by a metabolic change from heterotrophic condition to autotrophic one. The storage oil mobilization is performed by β-oxidation process and the glyoxylate cycle. Also, the functional transition involves acclimation to photosynthetic condition, which generally includes the participation of antioxidant system and the reactive oxygen species, the latter are produced in various reactions of primary and secondary metabolism. In the present study, Catalase was inhibited during the functional transition of sunflower and safflower, after were performed many analyzes to elucidate the effects caused on the SOD and APX antioxidant systems. Also, were checked the changes in expression pattern of the glyoxylate cycle enzymes markers, ICL and MLS. It was observed that after CAT inhibition, the SOD and APX antioxidant systems allow the seedling establishment. Besides, was verified that both oilseeds can be accelerate the reverse mobilization and the photosynthetic establishment when Catalase activity has dramatically decreased

Influência do sistema anteoxidante da catalase no ciclo do glioxilato durante o estabelecimento pós-germinativo de cártamo (Carthamus tinctorius L.) e de girassol (Helianthus annuus L.)

Oilseeds are a high-value natural resource, due to its use as a substitute for petroleum. However, the storage time can reduce seed viability and oil quality. Therefore, scientific efforts have been made to provide a increment of storage time, germination rates and plant establishment of high-value oilseeds. The seedling establishment depends of the plant pass over the functional transition stage, characterized by a metabolic change from heterotrophic condition to autotrophic one. The storage oil mobilization is performed by β-oxidation process and the glyoxylate cycle. Also, the functional transition involves acclimation to photosynthetic condition, which generally includes the participation of antioxidant system and the reactive oxygen species, the latter are produced in various reactions of primary and secondary metabolism. In the present study, Catalase was inhibited during the functional transition of sunflower and safflower, after were performed many analyzes to elucidate the effects caused on the SOD and APX antioxidant systems. Also, were checked the changes in expression pattern of the glyoxylate cycle enzymes markers, ICL and MLS. It was observed that after CAT inhibition, the SOD and APX antioxidant systems allow the seedling establishment. Besides, was verified that both oilseeds can be accelerate the reverse mobilization and the photosynthetic establishment when Catalase activity has dramatically decreased

Desfolha artificial simulando danos de pragas na cultura do girassol (Helianthus annuus L., Asteraceae)

O girassol está sujeito às perdas de área foliar por diferentes fatores, dentre eles os insetos desfolhadores, contra aos quais geralmente são dirigidas aplicações de inseticidas na cultura. A desfolha artificial em plantas de importância econômica é uma metodologia útil na simulação de ataques dessas pragas em lavouras na determinação dos níveis de dano econômico. O objetivo deste estudo foi avaliar componentes de produção das plantas de girassol submetidas a níveis crescentes de desfolha de 0, 10, 25, 50, 75 e 100%, realizada em três distintos estádios fenológicos da cultura, a saber: V6 (seis folhas com no mínimo 4,0 cm de comprimento), R1 (quando a inflorescência circundada pela bráctea imatura torna-se visível) e R5.5 (50% das flores do disco estão fertilizadas ou em antese), perfazendo um total de 18 tratamentos, os quais foram dispostos em blocos ao acaso, com quatro repetições. Para todos os componentes de produção avaliados (diâmetro do capítulo, biomassa total de sementes da planta e biomassa de 100 aquênios) houve efeito significativo da interação dos tratamentos, evidenciando que o efeito da desfolha será dependente do estágio fenológico da planta. O estádio R5.5 foi mais sensível à desfolha, ocasionando perdas em todos os componentes de produção avaliados.

Efeitos isolado e combinado de nitrogênio, fósforo e potássio no desenvolvimento do girassol (Helianthus annuus L.)

O efeito de doses crescentes de nitrogênio, fósforo e potássio, bem como de suas interações, no desenvolvimento de plantas de girassol, variedade Uruguai, foi estudado através de um experimento em vasos, como solo LVa, em Botucatu, SP. O nitrogênio e o fósforo, tanto isoladamente como em combinações influíram decisivamente nos parâmetros estudados, a saber, altura, numero de folhas, pesos de matéria seca e matéria verde das diferentes partes da planta. A influência do potássio foi relativamente pequena e verificada nos pesos de matéria seca do caule e de matéria seca da parte aérea total das plantas e no peso da água dos limbos foliares; esta influência foi constatada apenas quando em presença da dose mais alta de fósforo (166 ppm de P).

Ação de estimulantes vegetais no desenvolvimento do girassol (Helianthus annuus L.)

Verificou-se em condições de casa de vegetação o efeito de três estimulan tes no desenvolvimento de girassol cultivares Uruguay e Anhandy. A semeadura do girassol foi realizada em 17.08.82, em vasos de cerâmica, sendo que 24 e 43 dias aps a semeadura as plantas foram pulverizadas com Triacontanol (l-hidroxitriacontano ) na dosagem de 0,05 mg/l, Agrostemin (alantoina, triptofano, adenina e outros aminoácidos) 1 g/10 ml/3 1 e Ergostim (ácido N-acetil tiazolidin-4-carboxílico com ácido fólico) 1,5ml/ 1, além do controle. Foi verificado que Ergostim promoveu aumentos no crescimento e no peso da matéria seca das plantas de girassol mais pronunciados do que Agrostemin. Triacontanol aumentou a florescência e reduziu o peso da matéria seca das plantas.

Efeitos isolado e combinado de nitrogênio, fósforo e potássio no desenvolvimento do girassol (Helianthus annuus L.)

O efeito de doses crescentes de nitrogênio, fósforo e potássio, bem como de suas interações, no desenvolvimento de plantas de girassol, variedade Uruguai, foi estudado através de um experimento em vasos, como solo LVa, em Botucatu, SP. O nitrogênio e o fósforo, tanto isoladamente como em combinações influíram decisivamente nos parâmetros estudados, a saber, altura, numero de folhas, pesos de matéria seca e matéria verde das diferentes partes da planta. A influência do potássio foi relativamente pequena e verificada nos pesos de matéria seca do caule e de matéria seca da parte aérea total das plantas e no peso da água dos limbos foliares; esta influência foi constatada apenas quando em presença da dose mais alta de fósforo (166 ppm de P).

Doses de nitrogênio no desenvolvimento de girassol ornamental (Helianthus annuus L.) de vaso

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Antioxidant capacity of the striped sunflower (Helianthus annuus L.) seed extracts evaluated by three in vitro methods

The antioxidant capacity of the striped sunflower seed cotyledon extracts, obtained by sequential extraction with different polarities of solvents, was evaluated by three different in vitro methods: ferric reducing/antioxidant power (FRAP), 2.2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical (DPPH) and oxygen radical absorbance capacity (ORAC) assays. In the three methods, the aqueous extract at 30 mu g/ml showed a higher antioxidant capacity value (FRAP, 45.27 mu mol; DPPH, 50.18%; ORAC, 1.5 Trolox equivalents) than the ethanolic extract (FRAP, 32.17 mu mol; DPPH, 15.21%; ORAC, 0.50 Trolox equivalents). When compared with the synthetic antioxidant butylated hydroxyl toluene, the antioxidant capacity of the aqueous extract varied from 45% to 66%, according to the used method. The high antioxidant capacity observed for the aqueous extract of the studied sunflower seed suggests that the intake of this seed may prevent in vivo oxidative reactions responsible for the development of several diseases, such as cancer.

Absorção de nutrientes por duas cultivares de girassol (Helianthus annuus L.) , em condições de campo: I. Concentração de macronutrientes

Para se estudar a absorção de macronutrientes em função da idade da planta, instalou-se um experimento , em condições de campo, no Centro Nacional de Pesquisa de Soja / EMBRAPA, em Londrina (PR). O solo usado foi o Latossolo Roxo eutrófico e o delineamento estatístico o inteiramente casualizado com quatro repetições. Foram aplicadas seis doses de adubo: 0-0-0; 1-1-1; 2-1-1; 1-2-1; 2-2-1 e 2-0-0 (NPK) , correspondendo a 0 = zero; 1 = 45 e 2 = 90 kg/ha (N, P2O5, K2O). Destas doses foram escolhidas a melhor e a pior em termos de produção de grãos, para o estudo das concentrações de nutrientes. A população de plantas foi de 62.500 plantas/ha com 0,80 m entre linhas. Conclui-se: a. as concentrações mínimas ocorreram próximo ao período de maximo acúmulo de matéria seca (88 dias); b. para fins de diagnose foliar pode -se usar os seguintes valores: N 3,60%; P = 0,39%; K = 3,41%; Ca = 2,43%; Mg = 0,59% e S = 0,20%.

Absorção de nutrientes por duas cultivares de girassol (Helianthus annuus L.), em condições de campo: II. Concentração de micronutrientes

Com o objetivo de se determinar a absorção de micronutrientes em função da idade da planta de girassol, conduziu-se um experimento no Centro Nacional de Pesquisa de Soja/EMBRAPA, em Londrina (PR). No solo Latossolo Roxo eutrófico foram aplicadas seis doses de adubo: 0-0-0; 1-1-1; 2-1-1; 1-2-1 e 2-0-0 (NPK) , correspondendo a 0 = zero; 1 =45 e 2 = 90 kg/ha. Destas doses foram escolhidas a melhor e a pior quanto à produção de grãos, para se estudar a concentração dos micronutrientes. Conclui-se: a. as concentrações mínimas ocorreram próximo ao período de máximo acúmulo de matéria seca (88 dias); b. para fins de diagnose foliar pode-se usar os seguintes valores, no início da floração: Cu = 27 ppm; Mn = 200 ppm; Zn = 31 ppm; B = 125 ppm e Fe = 227 ppm.

Absorção de nutrientes por duas cuitivares de girassol (Helianthus annuus L.), em condições de campo: III. Acúmulo de macronutrientes

Para se estudar o acúmulo de macronutrientes em função da idade das plantas de girassol, instalou-se um experimento, em condições de campo, no Centro Nacional de Pesquisa de Soja, em Londri na (PR). O solo utilizado foi Latossolo Roxo eutrófico e o delineamento estatístico foi o inteiramente casua1izado com quatro repetições. Foram aplicadas seis doses de adubação N, P e K, das quais se escolheram as doses 0-0-0 e 90-45-45 kg/ha para a cultivar 'Contissol' e 0-0-0 e 45-45-45 kg/ha para a cultivar 'Guayacan'. A coleta de amostras foi de 14 em 14 dias a partir da emergencia das plantas. Pode-se conc1uir: - o acúmulo máximo de nutrientes ocorreu próximo aos 87 dias e o ponto de inflexão aos 55 dias após a emergência; - as quantidades totais de macronutrientes, absorvidas pelas plantas , obedecem à seguinte ordem: K>N>Ca>Mg>P>S; - a exportação de macronutrientes através da colheita de grãos segue a ordem: N > K > P > Mg > Ca > S; - o acúmulo máximo em kg de macronutrientes para uma produção de 1.000 kg de grãos foi : k=141; n =94; Ca = 68; Mg = 23 ; P = 14; S = 5. - A exportação em kg de macronutrientes para produção de 1.000 kg de grãos foi : N = 31,5; K = 9,5; P = 5,3; Mg = 3,0; Ca = 2,3 e S = 1,0.

Absorção de nutrientes por duas cultivares de girassol (Helianthus annuus, L.) em condições de campo: IV. Acúmulo de micronutrientes

Para a determinação do acúmulo de microrutrientes em função da idade da planta, instalou-se um experimento em Latossolo Roxo eutrófico, no Centro Nacional de Pesquisas de Soja/ EMBRAPA, Londrina (PR). Foram aplicadas seis doses de adubo NPK, dos quais foram usadas duas para estudar o acúmulo de micronutrientes: 0-0-0 e 90-45-45 kg/ha para a cultivar Con tissol e 0-0-0 e 45-45-45 kg/ha para a cultivar Guayacan. Coletaram-se amostras para análise de 14 em 14dias a partir da emergência. Pode-se concluir: a. o acúmulo máximo de micronutrientes ocorreu aos 88 dias e o ponto de inflexão aos 56 dias após a emergência; b. as quantidades totais absorvidas pelas plantas obedeceu ã ordem: Fe > Mn > B > Zn > Cu; c. a exportação de micronutrientes a través da colheita de grãos segue a ordem: Fe > Mn > Zn > Cu > B; d. o acúmulo máximo, em g de micronutrientes para uma produção de 1.000 kg de grãos foi: Fe = 933; Mn = 787; B = 383; Zn = 59,3; Cu = 22,8 e B= 12,3.

Acúmulo de matéria seca por duas cultivares de girassol (Helianthus annuus L.), em função da idade e da adubaçao

Com o objetivo de se estudar o acúmulo de matéria seca, em função da idade da planta e a produção de grãos do girassol, instalou-se um experimento, em condições de campo, no Centro Nacional de Pesquisa de Soja/EMBRAPA, em Londrina, PR. O solo utilizado foi o Latossolo Roxo eutrófico e o delineamento estatístico foi o inteiramente casualizado com quatro repetições. Foram aplicadas seis doses de adubo: 0-0-0; 1-1-1; 2-1-1-; 1-2-1; 2-2-1 e 2-0-0 (NPK), correspondendo a 0 = zero;1 = 45 kg/ha e 2 = 90 kg/ha (N, P(2)0(5) e K2O. Para o estudo do crescimento da planta foram escolhidas a melhor e pior dose. O espaçamento foi de 0,80 m entre linhas com cinco plantas por metro linear. A colheita de amostras foi efetuada de 14 em 14 dias, da emergência até a colheita. Nas condições em que o experimento foi conduzido pode concluir que: a) a produção de matéria seca não foi afetada por nenhuma dose de adubo; b) a produção de grãos foi maior quando não houve adubação NPK; c) a maior velocidade de crescimento da planta ocorreu, em média, aos 56 dias após a emergência; d) o acúmulo máximo de matéria seca foi aos 88 dias após a emergência.