Aplicação foliar de quitosana e avaliação fisiológica de híbridos de milho contrastantes para tolerância à seca sob restrição hídrica

As regiões que cultivam milho como cultura principal ainda não possuem tecnologias adequadas para mensurar as perdas na produtividade decorrentes na disponibilidade irregular de água. O objetivo desse estudo foi avaliar as características fisiológicas de híbridos de milho tolerante (DKB 390) e sensível (BRS1030) à seca, no estádio de crescimento V5 e sob restrição hídrica, para compreender os mecanismos envolvidos na indução de tolerância à seca pela quitosana em genótipos contrastantes. As plantas foram cultivadas vasos na casa de vegetação e a quitosana 100 ppm foi aplicada por pulverização foliar. A restrição hídrica durou 10 dias e foram avaliadas as trocas gasosas e a fluorescência da clorofila. O híbrido tolerante (DKB 390) apresentou maior fotossíntese, condutância estomática, eficiência de carboxilação, taxa de transporte de elétrons e quenching não fotoquímico quando aplicada a quitosana. As plantas do genótipo tolerante tratadas com quitosana foram mais tolerantes ao déficit hídrico porque foram mais responsivas ao biopolímero.

Palavras-chave:
estresse hídrico; trocas gasosas; quenching; fluorescência da clorofila; Zea mays L

Autoria

V. Veroneze-Júnior

Instituto de Ciências da Natureza, Universidade Federal de Alfenas – UNIFAL-MG, R. Gabriel Monteiro da Silva, 700, CEP 37130-001, Alfenas, MG, BrasilUniversidade Federal de AlfenasBrasilAlfenas, MG, BrasilInstituto de Ciências da Natureza, Universidade Federal de Alfenas – UNIFAL-MG, R. Gabriel Monteiro da Silva, 700, CEP 37130-001, Alfenas, MG, Brasil

http://orcid.org/0000-0001-5175-314X

M. Martins

http://orcid.org/0000-0003-3507-2007

L. Mc Leod

Departamento de Bioquímica, Universidade Federal de Alfenas – UNIFAL-MG, R. Gabriel Monteiro da Silva, 700, CEP 37130-001, Alfenas MG, BrasilUniversidade Federal de AlfenasBrasilAlfenas, MG, BrasilDepartamento de Bioquímica, Universidade Federal de Alfenas – UNIFAL-MG, R. Gabriel Monteiro da Silva, 700, CEP 37130-001, Alfenas MG, Brasil

http://orcid.org/0000-0002-8782-2829

K. R. D. Souza

http://orcid.org/0000-0001-9264-2382

P. R. Santos-Filho

http://orcid.org/0000-0001-8530-1977

P. C. Magalhães

Embrapa Milho e Sorgo, MG 424 Road Km 45, Sete Lagoas, MG, BrasilEmbrapa Milho e SorgoBrasilSete Lagoas, MG, BrasilEmbrapa Milho e Sorgo, MG 424 Road Km 45, Sete Lagoas, MG, Brasil

http://orcid.org/0000-0001-7842-4506

D. T. Carvalho

Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal de Alfenas – UNIFAL-MG, R. Gabriel Monteiro da Silva, 700, CEP 37130-001, Alfenas MG, BrasilUniversidade Federal de AlfenasBrasilAlfenas, MG, BrasilFaculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal de Alfenas – UNIFAL-MG, R. Gabriel Monteiro da Silva, 700, CEP 37130-001, Alfenas MG, Brasil

http://orcid.org/0000-0002-6362-2822

M. H. Santos

Departamento de Química, Universidade Federal de Viçosa – UFV, Peter Henry Rolfs, CEP 36570-000, Viçosa, MG, BrasilUniversidade Federal de ViçosaBrasilViçosa, MG, BrasilDepartamento de Química, Universidade Federal de Viçosa – UFV, Peter Henry Rolfs, CEP 36570-000, Viçosa, MG, Brasil

http://orcid.org/0000-0003-1440-4340

T. C. Souza ^**e-mail: thiagonepre@hotmail.com

http://orcid.org/0000-0002-4991-7704

*e-mail: thiagonepre@hotmail.com

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Embrapa Milho e Sorgo, MG 424 Road Km 45, Sete Lagoas, MG, BrasilEmbrapa Milho e SorgoBrasilSete Lagoas, MG, BrasilEmbrapa Milho e Sorgo, MG 424 Road Km 45, Sete Lagoas, MG, Brasil

Figuras

Figuras (3)

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Figure 1
Pre-dawn leaf water potential (Ψ_pd) (a) and gaseous exchange parameters during the period of 10 days of water restriction in two maize hybrids, with and without the application of chitosan. Photosynthetic rate (Pn) (b), Stomatal conductance (gs) (c) and carboxylation efficiency (Pn/Ci) (d). On the left are the data of the drought susceptible hybrid BRS 1030 and on the right the data of the drought tolerant hybrid DKB 390. Means followed by the same letter between the treatments in each day of water restriction (7, 8, 9 and 10) do not differ by Scott-Knott test at 5% probability (p≤0.05). * indicates difference between hybrids in treatment and day of water restriction. Bars correspond to ± standard error (SE) (n = 6).

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Figure 2
Chlorophyll fluorescence parameters during the period of 10 days of water restriction in two maize hybrids, with and without the application of chitosan. Electron transport rate (ETR) (a), photochemical quenching (qP) (b), Effective photochemical quantum yield of PSII (YII) (c), non-photochemical quenching (NPQ) (d). On the left are the data of the drought susceptible hybrid BRS 1030 and on the right the data of the drought tolerant hybrid DKB 390. Means followed by the same letter between the treatments in each day of water restriction (7, 8, 9 and 10) do not differ by Scott-Knott test at 5% probability (p≤0.05). * indicates difference between hybrids in treatment and day of water restriction. Bars correspond to ± standard error (SE) (n = 6).

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Figure 3
Chlorophyll fluorescence parameters during the period of 10 days of water restriction in two maize hybrids, with and without the application of chitosan. Quantum yields of non-regulated energy dissipation of PSII (YNO) (a), quantum yields of regulated energy dissipation of PSII (YNPQ) (b), maximum quantum efficiency of PSII (Fv / Fm) (c). On the left are the data of the drought susceptible hybrid BRS 1030 and on the right the data of the drought tolerant hybrid DKB 390. Means followed by the same letter between the treatments in each day of water restriction (7, 8, 9 and 10) do not differ by Scott-Knott test at 5% probability (p≤0.05). * indicates difference between hybrids in treatment and day of water restriction. Bars correspond to ± standard error (SE) (n = 6).

Figure 1 Pre-dawn leaf water potential (Ψ_pd) (a) and gaseous exchange parameters during the period of 10 days of water restriction in two maize hybrids, with and without the application of chitosan. Photosynthetic rate (Pn) (b), Stomatal conductance (gs) (c) and carboxylation efficiency (Pn/Ci) (d). On the left are the data of the drought susceptible hybrid BRS 1030 and on the right the data of the drought tolerant hybrid DKB 390. Means followed by the same letter between the treatments in each day of water restriction (7, 8, 9 and 10) do not differ by Scott-Knott test at 5% probability (p≤0.05). * indicates difference between hybrids in treatment and day of water restriction. Bars correspond to ± standard error (SE) (n = 6).

Figure 2 Chlorophyll fluorescence parameters during the period of 10 days of water restriction in two maize hybrids, with and without the application of chitosan. Electron transport rate (ETR) (a), photochemical quenching (qP) (b), Effective photochemical quantum yield of PSII (YII) (c), non-photochemical quenching (NPQ) (d). On the left are the data of the drought susceptible hybrid BRS 1030 and on the right the data of the drought tolerant hybrid DKB 390. Means followed by the same letter between the treatments in each day of water restriction (7, 8, 9 and 10) do not differ by Scott-Knott test at 5% probability (p≤0.05). * indicates difference between hybrids in treatment and day of water restriction. Bars correspond to ± standard error (SE) (n = 6).

Figure 3 Chlorophyll fluorescence parameters during the period of 10 days of water restriction in two maize hybrids, with and without the application of chitosan. Quantum yields of non-regulated energy dissipation of PSII (YNO) (a), quantum yields of regulated energy dissipation of PSII (YNPQ) (b), maximum quantum efficiency of PSII (Fv / Fm) (c). On the left are the data of the drought susceptible hybrid BRS 1030 and on the right the data of the drought tolerant hybrid DKB 390. Means followed by the same letter between the treatments in each day of water restriction (7, 8, 9 and 10) do not differ by Scott-Knott test at 5% probability (p≤0.05). * indicates difference between hybrids in treatment and day of water restriction. Bars correspond to ± standard error (SE) (n = 6).

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