CONCENTRAÇÃO DE PROLINA EM CANA-DE-AÇÚCAR ASSOCIADO A TOLERÂNCIA AO ESTRESSE HÍDRICO
DOI:
https://doi.org/10.31413/nat.v12i3.15170Palabras clave:
Saccharum officinarum L., bioquímica, umidade do solo, secaResumen
Os parâmetros biométricos, bioquímicos e fisiológicos da cana-de-açúcar podem fornecer informações que ajudarão na tomada de decisões sobre a variedade a ser cultivada em regiões com histórico de estiagem. Objetivou-se neste trabalho identificar parâmetros de desenvolvimento junto a concentração de prolina na planta de cana-de-açúcar podem ser utilizados na seleção de variedades tolerantes ao estresse hídrico. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados em esquema fatorial 7x5, sendo sete variedades de cana-de-açúcar (RB867515, RB92579, RB855536, RB72454, RB073036, RB073028 e RB073040) por cinco tensões hídricas no solo (12, 24, 36, 48 e 60 kPa), com três repetições por tratamento. Foram analisadas a altura de colmos, a massa fresca de colmos, a concentração de prolina na planta e a condutância estomática. As variedades RB073040, RB867515 e RB92579 obtiveram as maiores concentrações de prolina em condição de menor disponibilidade de água no solo, apresentando também maiores alturas de colmos na menor tensão hídrica, sendo consideradas como tolerantes ao déficit hídrico moderado. A variedade RB073036 obteve a maior concentração de prolina e apresentou também a menor altura de colmo em menor tensão hídrica, já as variedades RB72454 e RB855536 não alteraram as suas concentrações de prolina em condição de estresse hídrico.
Palavras-chave: Saccharum officinarum L.; bioquímica; umidade do solo; seca.
Proline concentration in sugarcane associated with tolerance to hydric stress
ABSTRACT: The biometric, biochemical, and physiological parameters of sugarcane can provide information that will help make decisions about the variety of sugarcane grown in regions with a history of drought. This paper aimed to identify developmental parameters together with the concentration of proline in the sugarcane plant that can be used in selecting varieties tolerant to water stress. The randomized block design was used in a 7x5 factorial scheme, with seven sugarcane varieties (RB867515, RB92579, RB855536, RB72454, RB073036, RB073028 and RB073040) and five soil water stresses (12, 24, 36, 48 and 60 kPa), with three replicates per treatment. Cane height, cane fresh mass, proline concentration in the plant and stomatal conductance were analyzed. The varieties RB073040, RB867515 and RB92579 obtained the highest proline concentrations under lower soil water availability, also presenting greater heights of canes in the lower water stress, being considered tolerant to moderate water deficit. The variety RB073036 obtained the highest proline concentration and had the lowest stem height at lower water stress. In contrast, varieties RB72454 and RB855536 did not change their proline concentrations under water stress conditions.
Keywords: Saccharum officinarum L.; biochemistry; soil moisture; drought.
Referencias
BASNAYAKE, J. P.; JACKSON, A.; INMAN-BAMBER, N. G.; LAKSHMANAN, P. Sugarcane for water-limited environments. Genetic variation in cane yield and sugar content in response to water stress. Journal of Experimental Botany, v. 63, n. 16, p. 6023-6033, 2012. https://doi.org/10.1093/jxb/ers251
BATES, L. S.; WALDREN, R. P.; TEARE, I. D. Rapid determination of free proline for water-atress studies. Plant Soil, v. 39, p. 205-207, 1973. https://doi.org/10.1007/BF00018060
CHANOKNAT CHAPAE, C.; SONGSRI, P.; GONKHAMDEE, S.; JONGRUNGKLANG, N. Understanding drought responses of sugarcane cultivars controlled under low water potential conditions. Chilean Journal of Agricultural Research, v. 80, n. 3, p. 370-380, 2020. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-58392020000300370
DOURADO NETO, D.; NIELSEN, D. R.; HOPMANS, J. W.; REICHARDT, K.; BACCHI, O. O. S. Software to model soil water retention curves (SWRC, version 2.0). Scientia Agricola, v. 57, n. 1, p. 191-192, 2000. https://doi.org/10.1590/S0103-90162000000100031
ECCO, M.; SANTIAGO, E. F.; LIMA, P. R. Respostas biométricas em plantas jovens de cana-de-açúcar submetidas ao estresse hídrico e ao alumínio. Comunicata Scientiae, v. 5, n. 1, p. 59-67, 2014. https://doi.org/10.14295/cs.v5i1.327
ESCOBAR, A. O. Q.; DONJUAN, L. I.; LÓPEZ, I. M.; BÁEZ, M. A. Caracterización de genotipos élite de coffea canephora por su tolerancia a la sequía. Agronomía Mesoamericana, v. 28, n. 1, p. 183-198, 2017. http://dx.doi.org/10.15517/am.v28i1.23874
FERREIRA, D. F. A computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, v. 35, n. 6, p. 1039-1042, 2011. http://dx.doi.org/10.1590/S1413-70542011000600001
FERREIRA, S. R.; FERREIRA, M.; OLIVEIRA, A. T.; PEREIRA, I. A.; SOUZA, M. T.; MORAES, M. D.; MORAES, E. R. Produtividade de cana-de-açúcar de segundo corte fertilizada com organomineral de lodo de esgoto e bioestimulante. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 1, p. 4594-4600, 2020. https://doi.org/10.34117/bjdv6n1-329
FREIRE, A. L. O.; LEÃO, D. A. S.; MIRANDA, J. R. P. Acúmulo de massa seca e de nutrientes em gliricídia em resposta ao estresse hídrico e a doses de fósforo. Semina: Ciências Agrárias, v. 33, n. 1, p. 19-26, 2012. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2012v33n1p19
GAO, Z.; LIU, H.; WANG, H.; LI, N.; WANG, D.; SONG, Y; MIAO, Y; SONG, C. Generation of the genetic mutant population for the screening and characterization of the mutants in response to drought in maize. Chinese Science Bulletin, v. 59, n. 8, p. 766-775, 2014. https://doi.org/10.1007/s11434-013-0031-6
GONÇALVES, E. R.; FERREIRA, V. M.; SILVA, J. V.; ENDRES, L.; BARBOSA, T. P.; DUARTE, W. G. Trocas gasosas e fluorescência da clorofila a em variedades de cana-de-açúcar submetidas à deficiência hídrica. Revista Brasileira Engenharia Agrícola Ambiental, v. 14, n. 4, p. 378-386, 2010. https://doi.org/10.1590/S1415-43662010000400006
HAMMER, R. G.; SENTELHAS, P. C.; MARIANO, J. C. Q. Sugarcane yield prediction through data mining and crop simulation models. Sugar Tech, v. 22, n. 2, p. 216-225, 2019. https://doi.org/10.1007/s12355-019-00776-z
INMAN-BAMBER, N. G. Sugarcane water stress criteria for irrigation and drying off. Field Crops Research, v. 89, n. 1, p. 107-122, 2004. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2004.01.018
INMAN-BAMBER, N. G.; SMITH, D. M. Water relations in sugarcane and response to water deficits. Field Crops Research, v. 92, n. 2-3, p. 185-202, 2005. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2005.01.023
LANDELL, M. G. A.; CAMPANA, M. P.; FIGUEIREDO, P. Sistema de multiplicação de cana-de-açúcar com uso de mudas pré-brotadas (MPB), oriundas de gemas individualizadas. Campinas: IAC. (Documentos IAC, N. 109 online), 2012. 16p. Disponível em: https://www.udop.com.br/ebiblio/pagina/arquivos/2013_sistema_multiplicacao_cana_com_mudas_pre_brotadas.pdf [Acessado em 25 de outubro de 2020].
MACHADO, R. S.; RIBEIRO, R. V.; MARCHIORI, P. E. R.; MACHADO, D. F. S. P.; MACHADO, E. C.; LANDELL, M. G. A. Respostas biométricas e fisiológicas ao déficit hídrico em cana-de-açúcar em diferentes fases fenológicas. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 44, n. 12, p. 1575-1582, 2009. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2009001200003
MACHADO, D. F. S. P.; LAGÔA, A. M. M. A.; RIBEIRO, R. V.; MARCHIORI, P. E. R.; MACHADO, R. S.; MACHADO, E. C. Baixa temperatura noturna e deficiência hídrica na fotossíntese de cana de açúcar. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 48, n. 5, p. 487-495, 2013. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2013000500004
MEDEIROS, D. B.; SILVA, E. C.; NOGUEIRA, R. J. M. C.; TEIXEIRA, M. M.; BUCKERIDGE, M. S. Physiological limitations in two sugarcane varieties under water suppression and after recovering. Theoretical and Experimental. Plant Physiology, v. 25, n. 3, p. 213-222, 2013. http://dx.doi.org/10.1590/S2197-00252013000300006
OBER, E. S.; LUTERBACHER, M. C. Genotypic variation for drought tolerance in Beta vulgaris. Annals of Botany, v. 89, n. 7, p. 917-924, 2002. https://doi.org/10.1093/aob/mcf093
OLIVEIRA, A. R.; BRAGA, M. B.; SANTOS, B. L. S. Produção de biomassa de cana-de-açúcar no vale do São Francisco. Energia Agricultura, v. 29, n. 1, p. 27-38, 2014.
INTELA, M. P.; PEDROSA, E. M. R.; WILLADINO, L.; ROLIM, M. M.; SILVA, E. F. F.; DAVID, M. F. L. Intensity and duration of water deficit on the pathosystem sugarcane x Meloidogyne incognita. Revista Brasileira Engenharia Agrícola Ambiental, v. 19, n. 6, p. 581-586, 2015. https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v19n6p581-586
RABELO, S. C.; PAIVA, L. B.; PIN, T. C.; PINTO, L. F.; TOVAR, L. P.; NAKASU, P. Y. Chemical and energy potential of sugarcane. Sugarcane Biorefinery, Technology and Perspectives, p. 141-163, 2020. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814236-3.00008-1
RAIJ, B.; CANTARELA, H.; QUAGGIO, J. A.; FURLANI, A. M. C. Recomendações de adubação e calagem para o estado de São Paulo. Campinas: IAC, 1986. 285p. Disponível em: http://www.etecsaosimao.com.br/_documentos/_pdf/_apoio_ao_aluno/_livros/BOLETIM_100_IAC_Completo.pdf [Acessado em 25 de outubro de 2020].
SANTOS, H. G.; JACOMINE, P. K. T.; ANJOS, L. H. C.; OLIVEIRA, V. A.; LUMBRERAS, J. F.; COELHO, M. R.; ALMEIDA, J. A.; CUNHA, T. J. F.; OLIVEIRA, J. B. Sistema brasileiro de classificação de solos. 3 ed. verificada e ampliada. Brasília: Embrapa, 2013. 353p.
SANTOS, J. R.; OLIVEIRA, L. F. G. JR.; SOUSA, J. P. S.; SILVA JUNIOR, C. D.; SARMENTO, C. R. Desempenho de clones promissores de cana-de-açúcar utilizando ferramentas fisiológicas e biométricas. Bioscience Journal, v. 30, n. 1, p. 380-389, 2014.
SILVA, M. A.; SANTOS, C. M.; ARANTES, M. T.; BRUNELLI, M. C.; HOLANDA, L. A. Respostas fisiológicas de variedades de cana-de-açúcar submetidas à deficiência hídrica e a reidratação. Revista Caatinga, v. 26, n. 3, p. 28-35, 2013.
SILVA, M. A.; SILVA, J. A. G.; ENCISO, J.; SHARMA, V.; JIFON, J. Yield components as indicators of drought tolerance of sugarcane. Scientia Agrícola, v. 65, n. 6, p. 620-627, 2008. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-90162008000600008
SILVA, A. S.; MOURA, G. B. A.; LOPES, P. M. O.; GUIMARÃES, M. J. M.; BEZERRA, A. C.; GOMES, A. W. A. Predição da produtividade de cana-de-açúcar com base em modelo agrometeorológico no semiárido brasileiro, Nativa, v. 10, n. 4, p. 515-524, 2022. https://doi.org/10.31413/nativa.v10i4.13773
SONG, A.; ZHU, X.; CHEN, F.; GAO, H.; JIANG, J.; CHEN, S. A Chrysanthemum Heat Shock Protein Confers Tolerance to Abiotic Stress. International Journal Molecular Sciences, v. 15, n. 3, p. 5063-5078, 2014. https://doi.org/10.3390/ijms15035063
VAN GENUCHTEN, M. T. A closed form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Science Society of America Journal, v. 44, n. 5, p. 892-898, 1980. https://doi.org/10.2136/sssaj1980.03615995004400050002x
ZHOU, S.; WILLIAMS, A. P.; LINTNER, B. R.; BERG, A. M.; ZHANG, Y.; KEENAN, T. F.; COOK, B. I.; HAGEMANN, S.; SENEVIRATNE, S. I.; GENTINE, P. Soil moisture-atmosphere feedbacks mitigate declining water availability in drylands, Nature Climate Change, n. 11, p. 3-44, 2021. https://doi.org/10.1038/s41558-020-00945-z
YORDANOV, I.; VELIKOVA, V.; TSONEV, T. Plant responses to drought, acclimation, and stress tolerance. Photosynthetica, v. 38, n. 2, p. 171-186, 2000. https://doi.org/10.1023/A:1007201411474
Descargas
Publicado
Número
Sección
Cómo citar
Licencia
Derechos de autor 2024 Nativa
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.
Los derechos de autor de los artículos publicados en esta revista pertenecen al autor, con los derechos de primera publicación de la revista. En virtud de aparecer en esta revista de acceso público, los artículos son de libre uso, con sus propias atribuciones, en aplicaciones educativas y no comerciales.
Los artículos publicados en esta revista pueden ser reproducidos parcialmente o utilizados como referencia por otros autores, siempre que se mencione la fuente, es decir, Revista Nativa.
