boletim de pesquisa e desenvolvimento...

Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento 44

Suzy Taeko MitsuzonoAnna Cristina LannaMilene Alves de Figueiredo Carvalho

Deficiência Hídrica Induzida por PEG-6000 em Plântulas de Feijoeiro Comum

Embrapa Arroz e FeijãoSanto Antônio de Goiás, GO 2016

ISSN 1678-9601Setembro, 2016

Empresa Brasileira de Pesquisa AgropecuáriaEmbrapa Arroz e FeijãoMinistério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento

Mitsuzono, Suzy Taeko. DeficiênciahídricainduzidaporPEG-6000emplântulasdefeijoeirocomum/SuzyTaekoMitsuzono,AnnaCristinaLanna,MileneAlvesdeFigueiredoCarvalho.-Santo Antônio de Goiás : Embrapa Arroz e Feijão, 2016.

22p.-(Boletimdepesquisaedesenvolvimento/EmbrapaArrozeFeijão,ISSN1678-9601;44)

1.Feijão–Resistênciaàseca.2.Feijão-Seleçãogenótipa.3.Variaçãogenética.I.Lanna,AnnaCristina.II.Carvalho,MileneAlvesdeFigueiredo.III.Título.IV. EmbrapaArrozeFeijão.V.Série.

CDD635.652(21.ed.)

© Embrapa 2016

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1a ediçãoOn-line(2016)

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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)Embrapa Arroz e Feijão

Sumário

Resumo ......................................................................5

Abstract ......................................................................6

Introdução ...................................................................7

Material e Métodos .......................................................8

Resultados e Discussão ...............................................10

Conclusões ................................................................17

Referências ...............................................................18

Deficiência hídrica induzida por PEG-6000 em plântulas de feijoeiro comumSuzy Taeko Mitsuzono1

Anna Cristina Lanna2

Milene Alves de Figueiredo Carvalho3

1GraduandaemCiênciasBiológicas,UniversidadeFederaldeGoiás,Goiânia,GO.2 Química,doutoraemFisiologiaVegetal,pesquisadoradaEmbrapaArrozeFeijão,SantoAntôniodeGoiás,GO.3 Engenheira-agrônoma,doutoraemFisiologiaVegetal,pesquisadoradaEmbrapaCafé,Brasília,DF.

Resumo

Deficiênciahídricaocasionaalteraçõesmorfofisiológicasemplantascomomecanismosdesobrevivênciae/ouadaptaçãoaoambiente.Objetivou-sepadronizarmetodologiadeseleçãodegenótiposdefeijoeirocomum,emfaseinicialdedesenvolvimento,paratolerânciaàdeficiênciahídrica,sobcondicionamentoosmóticoinduzidoporpolietilenoglicol-6000(PEG-6000).Paraisso,foramcultivadosgenótiposdefeijoeirocomum,BAT477,PérolaeOlathePinto,comcaracterísticascontrastantesparatolerânciaàdeficiênciahídrica,emmeiocontendoPEG-6000nasconcentraçõesde20,40,60,80e100kgm-3.Parainduçãodoestresse,plântulascomoprimeiropardefolhassimplescompletamenteexpandido(estádioV2)foramexpostasàsubstânciaPEG-6000e,aosextodiaapósaplicação,foramsubmetidasàavaliaçãodosatributosmorfológicosefisiológicos.Osresultadosobtidosmostraramqueaconcentraçãode40kgm-3dePEG-6000simulouadeficiênciahídricaequeosatributosmorfofisiológicosrelativosàáreafoliar,àstaxasfotossintéticasetranspiratóriasforamosquemaiscontribuíramparaindicarcaracterísticasdetolerânciaàdeficiênciahídricaemplântulasdefeijoeirocomum.Atécnicadeseleçãodegenótiposdefeijoeirocomummaistolerantesàdeficiênciahídrica induzidaporPEG-6000éviávelepodecontribuircomoprogramademelhoramentogenéticodestaespécie.

Palavras-chave:Phaseolus vulgaris L.,tolerânciaàdeficiênciahídrica,variabilidadegenética,condiçõescontroladasdecrescimento.

Water Deficit Induced by PEG-6000 in Common Bean Seedlings

AbstractThis study aimed to standardize selection methodology of common bean genotypes, in early development, to tolerance to water deficit, under osmotic conditioning induced by polyethylene glycol-6000 (PEG-6000). Thereunto, the common bean genotypes BAT 477, Pérola and Olathe Pinto, which have contrasting characteristics for water deficit tolerance, were cultivated in a medium content 20, 40, 60, 80 and 100 kg m-3 of PEG-6000. For stress induction, seedlings with the first pair of fully expanded leaves (V2 stage) received, in the growth medium, PEG-6000 solutions and, on the sixth day after application, it was evaluated their morphological and physiological attributes. The results showed that the concentration of 40 kg m-3 of PEG-6000 simulated the water deficit and the morpho-physiological attributes leaf area, photosynthetic and transpiration rates were the main contributors to indicate characteristics of drought tolerance in common bean seedlings. The initial screening technique for selecting common bean genotypes more tolerant to water deficit is viable and can contribute to the breeding program of this species.

Index terms: Phaseolus vulgaris L., drought tolerance mechanism, genetic variability, controlled growth conditions.

7Deficiência hídrica induzida por PEG-6000 em plântulas de feijoeiro comum

Introdução

Ofeijoeirocomum(Phaseolus vulgarisL.)éolegumemaispopulardasAméricasedaÁfricaOrientaleMeridional(ASFAW;BLAIR,2012).Éumaleguminosaqueapresentaaltoteorproteico(~22%)enutrientesessenciaiscomovitaminas(folato)eminerais(Ca,Cu,Fe,Mg,Mn,Zn)paradietahumana,especialmenteparaapopulaçãodospaísesemdesenvolvimento(BEEBE,2012).

Contudo,umdosmaisrelevantesproblemasdessaespécieéofatodeque60%daproduçãoocorreemsolosagrícolaspropensosàdeficiênciahídrica,semsistemasdeirrigação,ondeperíodosdeestiagemresultamemperdasquepodemchegaramaisde80%dereduçãodeprodutividade(ROSALESetal.,2012).Aocorrênciadessesciclosnaturaisdedeficiênciahídrica(veranicosdeuma,duasouatétrêssemanas)podeseraindamaislimitante,dependendodaintensidadeedaduraçãodoestresse(RAMIREZ-VALLEJO;KELLY,1998),alémdafasededesenvolvimentodaplantaemqueocorre(SOUSA;LIMA,2010).

Oestresserelacionadoàdeficiênciahídricaéexpressoporumasériedemudançasmorfofisiológicas,anatômicas,bioquímicasemolecularesnasplantas,queafetamnegativamenteseucrescimentoeprodutividade(OMAEetal.,2012;SOUSA;LIMA,2012).Dentreosprincipaisprocessosqueocorrememplantassubmetidasàdeficiênciahídrica,citam-se,inibiçãooureduçãodocrescimentoocasionadopelaredução/inibiçãodaexpansãocelular;decréscimonopotencialhídricofoliar;reduçãodataxafotossintética;formaçãodeespéciesreativasdeoxigênio(EROs);acúmulodeácidoabscísico(ABA)parasinalizarfechamentoestomáticoe,consequentemente,reduziratranspiração;produçãodeosmoprotetorescomoprolina,manitolesorbitol;síntesedenovasproteínasemRNAs(KHAN;HAKEEM,2014).

Emfunçãodaposiçãodedestaquequeocupanaeconomiabrasileira,bemcomodosimpactosqueocorrerãocomasmudançasclimáticas,umdosprincipaisobjetivosdosprogramasdemelhoramentogenéticodofeijoeirocomuméintroduziremnovascultivarescaracterísticasdeinteresse

8 Deficiência hídrica induzida por PEG-6000 em plântulas de feijoeiro comum

agronômico,talcomotolerânciaaestressesabióticos(McCLEANetal.,2011).Noentanto,acaracterísticadetolerânciaàdeficiênciahídricaapresenta,pornatureza,umacomplexidadefisiológica,jáquerecebegrandeefeitodoambiente(CORTÉSetal.,2013).Arespostadaplantaàdeficiênciahídrica,emcondiçõesdecampooudecasadevegetação,podeestarcondicionadaàpresençadeoutrostiposdeestresse,comofertilidadeinadequadadosolo,intensidadeluminosaetemperaturaoucompactaçãodosolo,fatorestequeinduzareduçãonocrescimentodasraízese,consequentemente,limitaopotencialdaplantaemexpressartolerânciaàseca(MIKLASetal.,2006).

Assim,éestratégicorealizarexperimentosdeplantassobdeficiênciahídricaemambientescontroladosparaquehajaminimizaçãodecruzamentodeestresses.Ousodepolietilenoglicol-6000(PEG-6000)foiindicadoporBradford(1986)paraestudosdesimulaçãodedeficiênciahídrica,poisomesmoéconsideradoinerte,nãopenetranoapoplastodaraizporcausadoseualtopesomoleculare,comisso,nãocausatoxicidadeemplântulas(CARPITAetal.,1979).Suaeficácianasimulaçãodadeficiênciahídricavemsendocomprovadapormeiodeestudosnasmaisdiversasespéciesvegetaiscomofeijão(MORAESetal.,2005;TÜRKANetal.,2005;YANGetal.,2012),pinhãomanso(PEREIRA;LOPES,2011),soja(MORAES;MENEZES,2003),Medicago truncatula (SONGetal.,2012),amendoim(LAURIANOetal.,2000)efeijão-caupi(MURILLO-AMADORetal.,2002).Dentrodessefoco,estetrabalhofoidesenvolvidocomoobjetivodepadronizarmetodologiadeseleçãodegenótiposdefeijoeirocomum,emfaseinicialdedesenvolvimento,paratolerânciaàdeficiênciahídricaemcondiçõescontroladas,estabelecendoonívelótimodeestresseosmótico,causadoporPEG-6000(MICHEL;KAUFMANN,1973),bemcomoidentificandorespostasmorfofisiológicasindicadorasdetolerância.

Material e Métodos

OexperimentofoiconduzidonoLaboratóriodeBiotecnologiadaEmbrapaArrozeFeijão,noMunicípiodeSantoAntôniodeGoiás,GO.Foramutilizadostrêsgenótiposdefeijoeirocomum(Phaseolus vulgaris


L.):BAT477,PérolaeOlathePinto,integrantesdoBancoAtivodeGermoplasma(BAG)daEmbrapaArrozeFeijão.Essesgenótiposdiferemquantoàtolerânciaàdeficiênciahídrica.AlinhagemBAT477,desenvolvidanoCIAT(CentroInternacionaldeAgriculturaTropical),possuitolerânciaamúltiplosestresses,incluindotolerânciaàsecaebaixofósforonosolo(SVETLEVAetal.,2012);ogenótipoPérolaéumacultivarprovenientedoprogramademelhoramentogenéticodofeijoeirocomumdaEmbrapaArrozeFeijão,queapresentaaltaprodutividadeeaceitabilidade(YOKOYAMAetal.,1999);eogenótipoOlathePintoéumavariedadedesenvolvidaelançadapelaColoradoStateUniversityExperimentStation(EUA),em1979(WOOD;KEENAN,1982),muitoutilizadaemexperimentosdetransgeniadefeijoeirocomum(PINHEIROetal.,2009).TantoPérolaquantoOlathePintosãoconsideradossensíveisàdeficiênciahídrica(BEEBEetal.,2008).

Assementesforamdesinfestadasporimersãoemetanol70%(v/v)por60segundoseemsolução2,5%dehipocloritodesódio(NaOCl)por10a15minutoselavadasoitovezesemáguadestiladaautoclavada.Emseguidaàdesinfestação,assementesforammantidasemáguadestiladaautoclavadaporumperíodode24hparafinsdeembebição.Apósesseperíodo,trêssementesforamcolocadasparagerminaremcaixatipoMagenta®(7x7x12cm)contendo30gdevermiculita.Apóstrêsaquatrodiasdaemergênciadohipocótilo,fez-seodesbasteparaquecadacaixacontivesseapenasumaplântula.Atéodesbaste,asplântulasforamirrigadascomáguaparamantercondiçõeshídricasideais.Apósodesbaste,asplântulasforamirrigadas,alternadamente,comáguaesoluçãonutritivadeHoaglandeArnon(1950),comreposiçãode,aproximadamente,10mLdiariamente.Ascaixascontendoassementesforammantidasemsaladecrescimentosobirradiânciadefótonsde90mmolm-2 s-1,temperaturade23±2ºC,fotoperíodode16heumidaderelativadoarde60%a70%.

Plântulascom18diasdeidade,comoprimeiropardefolhassimplescompletamenteexpandido(estádioV2)(FERNÁNDEZetal.,1986),receberamsoluçõescontendodiferentesconcentraçõesdopolímeropolietilenoglicol(PEG-6000).Foramtestadascincoconcentraçõesde


PEG-6000:20,40,60,80e100kgm-3,asquaisequivalemaníveisdepotencialosmótico(ψs)de-0,014;-0,036;-0,066;-0,103e-0,148MPa,respectivamente(MICHEL;KAUFMANN,1973).Plântulascontroleeplântulasestressadas(tratadascomPEG-6000)continuaramaserirrigadas, diariamente, durante seis dias.

Noúltimodiadoestresse(sextodiaapósaaplicaçãodePEG-6000),foramavaliadososatributosmorfológicos:áreafoliar(cm2),determinadapormeiodomedidordeáreafoliarLI-COR,modelo3.100;biomassadamatériaseca(g)daparteaérea(BMSPA)edaraiz(BMSR),determinadaapósasecagemdasamostrasa65ºCemestufacomventilaçãoforçadaatéaobtençãodemassaconstante,aferidaembalançasemianalítica;earazãoBMSR/BMSPA.Quantoaosatributosfisiológicos,foramavaliados:taxasfotossintética(μmol CO2 m

-2 s-1)(A)etranspiratória(mmolH2O m-2 s-1)(E),determinadaspormeiodomedidorportátildegásnaregiãodoinfravermelho(LCpro+,ADCBioScientific);eaeficiênciadousodaágua(μmol CO2 mmol-1H2O)(EUA),expressacomoarazãoentreataxafotossintéticaeataxatranspiratória(PINZÓN-TORRES;SCHIAVINATO,2008).

Odelineamentoexperimentalutilizadofoiointeiramentecasualizado,emesquemafatorialduplo3x5(genótiposeconcentraçãodePEG-6000),com12repetiçõesportratamento,cadaumacompostaporumacaixatipoMagentacontendoumaplântula.Osresultadosforamsubmetidosàanálisedevariância,utilizando-seosoftwareestatísticoSisvar® (FERREIRA,2011)eadotando-seonívelde5%depropabilidadedeerro(p<0,05).

Resultados e Discussão

Osgenótiposdefeijoeirocomum(BAT477,PérolaeOlathePinto),emfaseinicialdedesenvolvimento,apresentaramrespostasdistintasemrelaçãoaosdiferentesníveisdedeficiênciahídricadecorrentesdascincoconcentraçõesdePEG-6000utilizadas,confirmandoestudosrealizadosporGhanbarietal.(2013)eRosalesetal.(2013).Issosignificaqueavariabilidadegenéticadentrodaespécie


P. vulgariseafasededesenvolvimentodasplantasoferecemferramentasvaliosasparaestudodosmecanismosdetolerânciaaesse tipo de estresse.

Áreafoliar(AF)ebiomassadamatériasecadaparteaérea(BMSPA)deplântulasdostrêsgenótiposdefeijoeirocomumforamreduzidassignificativamentequandocrescidasemmeiocontendoPEG-6000(Figuras1Ae1B).EmtodasasconcentraçõesdePEG-6000aAFdeplântulasdostrêsgenótiposfoireduzida,enquantosomenteasplântulasdeBAT477edeOlathePintoreduziramaBMSPAemtodasasconcentraçõestestadas.PlântulasdePérolareduziramaBMSPAsignificativamentesomenteapartirdomeiodecrescimentocontendo60 kg m-3dePEG-6000(ψs =-0,066MPa).Naconcentraçãode20 kg m-3dePEG-6000(ψs =-0,014MPa),areduçãodaAFfoide24%(107,84cm2),33%(105,53cm2)e39%(73,85cm2)paraosgenótiposPérola(141,33cm2),BAT477(158,52cm2)eOlathePinto(120,26cm2),quandocomparadasàsplântulascrescidasemmeiodecrescimentosemPEG-6000(tratamentocontrole)(Figura1A).

Nomeiocontendo20kgm-3dePEG-6000,areduçãodeBMSPAparaogenótipoPérolafoideapenas8%,enquantoplântulasdeBAT477eOlathePintotinhamreduzido25%e28%desuaBMSPA,respectivamente,quandocomparadosaostratamentoscontrole.Notratamento 60 kg m-3dePEG-6000ostrêsgenótipos,Pérola,BAT477eOlathePintojáapresentaramreduçãoacimade45%emsuaBMSPA(Figura1B).

Nesteestudo,operfildereduçãodaAFedaBMSPAfoisemelhanteentreosgenótiposdefeijoeirocomumavaliados,noentantoareduçãomaispronunciadafoiobservadaemplântulasdeOlathePinto.DeacordocomTardieu(2013),areduçãodeáreafoliaréumaestratégiautilizadapelasplantascrescidasemcondiçõesdedeficiênciahídricaparaminimizaraáreatranspiratóriadisponível.Poroutrolado,reduzaáreafotossintéticacomreflexodiretonaquantidadedebiomassaproduzida.


Abiomassadamatériasecaderaiz(BMSR)tambémapresentoureduçãosignificativaemplântulascrescidassobdeficiênciahídrica(Figura1C).PlântulasdeBAT477começaramaapresentaralteraçõesnaquantidadederaizapartirdaadiçãode40kgm-3dePEG-6000(0,132g);enquantoplântulasdePérolaedeOlathePinto,apartirdaadiçãode60kgm-3dePEG-6000(0,107e0,180g,respectivamente),emcomparaçãoàquelascultivadassobcondiçõeshídricasótimas(0,226,0,182e0,246g,respectivamente).

Ésabidoqueplantasmaistolerantesàdeficiênciahídricapossuemcomopré-requisito,emperíodosmarcantes,amanutençãodocrescimentoradicularparaabsorçãodeáguanascamadasmaisprofundas(SOUSA;LIMA,2010).Entretanto,nesteestudonenhumdostrêsgenótiposapresentouaumentonaquantidadederaizemplântulascrescidasemmeiocontendoPEG-6000(Figura1C).Afaltadediferenciaçãoderespostadosistemaradicularemfunçãodosníveisdedeficiênciahídrica,entreosgenótiposavaliados,sedeve,provavelmente,àslimitaçõesdascondiçõesdoexperimento(duraçãodoperíododedeficiênciahídricaecaixatipoMagenta®comorecipienteparacrescimento).

Independentemente,foipossívelobservarqueplântulasdeBAT477apresentaramreduçãodeBMSRsignificativamentediferentedotratamentocontrole,emmeiocommenorconcentraçãodePEG-6000(40kgm-3),enquantoqueparaosgenótiposPérolaeOlathePinto,foiobservadareduçãosignificativadessavariávelemmeiocontendo60 kg m-3dePEG-6000.Sistemaradicularmaisrobusto,emtermosdeBMSR,foiapresentadopelasplântulasdeOlathePinto,seguidodeplântulasdeBAT477edePérola,respectivamente.

EmboradadosdeBMSRdemonstremumatendênciasimilarnasplântulasdostrêsgenótiposavaliados,grandesdiferençasforamdetectadasnarazãoBMSR/BMSPA(Figura1D).FoiobservadoumaumentodessarazãoemfunçãodaconcentraçãocrescentedePEG-6000nomeiodecrescimento,de28%(0,676),26%(0,504)e14%(0,374)paraasplântulasdeOlathePintocrescidasnomeiocontendo


20 kg m-3;BAT477crescidanomeiocontendo40kgm-3dePEG-6000ePérolacrescidanomeiocontendo60kgm-3dePEG-6000,respectivamente,comparadasàsdotratamentocontrole(0,530;0,399;0,329,respectivamente).OaumentodarazãoemplântulasdePérola,nomeiodecrescimentocontendo20kgm-3dePEG-6000,foide2%(0,335),seguidodeumaumentode5%(0,346)naconcentraçãode40kgm-3dePEG-6000,emrelaçãoaocontrole(0,329).EnquantooaumentodarazãoemplântulasdeBAT477,nomeiodecrescimentocontendo20kgm-3dePEG-6000,foide17%(0,465)emrelaçãoaocontrole(0,399).OaumentodarazãoBMSR/BMSPApodeserexplicadopelareduçãomaissignificativadaBMSPAdoquedaBMSR.

Dosatributosmorfológicosavaliados,independentedogenótipoedaconcentraçãodePEG-6000,observou-sequeaparteaéreapercebeueativourespostasfisiológicas,antecipadamenteàsrespostasdadaspelosistemaradicular(BMSR),umavezquefoinecessárioumnívelmaiselevadodeestresseosmóticonomeiodecrescimentoparaocorrerreduçãodaBMSR.Porisso,padrãodeenraizamento,apesardeserumimportantemecanismodetolerânciaemplantasdefeijão(SOUSA;LIMA,2010),nãoéoúnicomecanismoaserconsideradoparaindicarmaiortolerância.Emadição,observou-sequeplântulasdeOlathePintoePérola,emtodasasconcentraçõesdePEG-6000testadas,reduziram,emmenorintensidade,aAFeBMSPAcomparativamenteaoBAT477,sugerindoqueplântulasdessesgenótipospercebemmaistardiamenteafaltadeáguanomeiodecrescimento.

ParamedidasdetrocasgasosasnasplântulassubmetidasàdeficiênciahídricaemdiferentesconcentraçõesdePEG-6000,foipossívelaobtençãodedadosatéaconcentraçãode60kgm-3 de PEG-6000(ψs=-0,066MPa)paraosgenótiposPérolaeBAT477;eatéaconcentraçãode40kgm-3dePEG-6000(ψs=-0,036MPa)paraogenótipoOlathePinto(Tabela1).Estefatosedeveaomurchamentoe/ouabscisãofoliarocorridosnostrêsgenótiposavaliadosemconcentraçõesdePEG-6000acimadasrelatadasacima.


Figura 1.Atributosmorfológicos:áreafoliar(A),biomassadamatériasecadaparteaérea(B),biomassadamatériasecadaraiz(C)erazãodabiomassadamatériasecadaraiz/parteaérea(D)deplântulasdefeijoeirocomum(Phaseolus vulgaris L.)BAT477,PérolaeOlathePinto,crescidasemmeiocontendodiferentesconcentraçõesdePEG-6000:20,40,60,80 e 100 kg m-3,equivalentesaospotenciaisosmóticos(ψs)de-0,014;-0,036;-0,066;-0,103e-0,148MPa,usadosparasimulaçãodediferentesníveisdedeficiênciahídrica.


Tabela 1.Parâmetrosfisiológicos:taxafotossintéticalíquida(A),taxatranspiratória(E)eeficiênciadousodaágua(EUA)emgenótiposdefeijoeirocomum,BAT477,PérolaeOlathePinto,crescidosemmeiocontendodiferentesconcentraçõesdePEG-6000:20,40,60,80e100kgm-3, equivalentesaospotenciaisosmóticos(ψs)de-0,014,-0,036,-0,066,-0,103e-0,148MPa,usadosparasimulaçãodediferentesníveisdedeficiênciahídrica.

PEG-6000 (kg m-3)

A (μmol CO2 m

-2 s-1)E

(mmol H2O m-2 s-1)EUA

(μmol CO2 mmol H2O-1)

BAT 477 Pérola Olathe BAT 477 Pérola Olathe BAT 477 Pérola Olathe

0 7,6 aA 8,9aA 6,8 aA 3,9bA 5,3aA 4,0bA 1,9aA 1,7 aA 1,7 aA

20 2,0bB 5,1aB 2,2bB 1,2bB 2,4aB 1,8bB 1,5bA 2,1 aA 0,9cB

40 1,5aB 4,0aB 0,9aB 0,7aB 2,0aB 1,1aB 2,1 aA 1,9aA 0,8bB

60 2,0aB 0,5aC ** 1,1aB 1,0 aC ** 1,6 aA 0,5bB **Médiasseguidaspormesmaletraminúsculanalinhaemaiúsculanacolunanãodiferementresi,pelotestedeScott-Knotta5%deprobabilida-dedeerro.**Medidas,noúltimodiadadeficiênciahídrica,nãorealizadasemfunçãodaimpossibilidadeemacoplarasfolhasaoequipamento,devidoaomurchamentoe/ouabscisãofoliarocorridosnogenótipoOlathePintonaconcentraçãodePEG-6000de60kgm-3.

Taxasfotossintética(A)etranspiratória(E)deplântulasdefeijoeirocomumforamsignificativamentereduzidasemfunçãodoaumentodoestresseosmóticono meiodecrescimento,comparadasàsdeplântulasdotratamentocontrole(Tabela1).Areduçãodataxafotossintéticaetranspiratóriafoide43%e55%paraplântulasdePérola;68%e55%paraplântulasdeOlathePinto;74%e69%paraplântulasdeBAT477,respectivamente,crescidasemmeiocontendo20kgm-3dePEG-6000.EstudoconduzidoporRosalesetal.(2012)mostrouqueareduçãodataxafotossintéticadeumacultivardefeijoeirocomum,BayoMadero,sensívelàdeficiênciahídricaquandosubmetidoàbaixadisponibilidadehídricanoperíododefloração,foimaiorcomparativamenteàapresentadapelacultivartolerante,PintoSaltillo.Contrariamente,nesseestudo,plântulasdePérola,genótipoconsideradosensívelàdeficiênciahídrica,apresentarammenorreduçãodetaxasfotossintética(A)etranspiratória(E)comparativamenteaogenótipoBAT477,consideradotoleranteàdeficiênciahídrica(Tabela1).Esseresultadopodeserdevidoàsdiferentesfasesdodesenvolvimentodasplantasquandoasmesmasforamsubmetidasàdeficiênciahídrica,bemcomoàseveridadedadeficiênciahídricasimuladaporPEG-6000.

OdeclíniodeA,emmaioroumenorintensidade,observadonasplântulasdosgenótiposavaliados,éassumidoseroresponsávelpelodecréscimo


naAFeBMSPA.Essesresultadosmostraram,novamente,queosgenótiposOlathePintoePérolaperceberamtardiamenteareduçãodadisponibilidadehídricanomeiodecrescimentoe,porisso,mantiveramafotossínteseeatranspiraçãosimilaràsdeplântulasdotratamentocontrole.AaltataxatranspiratóriaemplântulasdeOlathePintoePérola,comparadaàdeplântulasdeBAT477,podeterdadoorigemàdiferençanasensibilidadeàdeficiênciahídrica.

Comrelaçãoàeficiênciadousodaágua(EUA),nenhumdostrêsgenótipossedestacouemfunçãodoaumentodaconcentraçãodePEG-6000nomeiodecrescimento.Entretanto,comparadoaocontrole,plântulasdeBAT477mantiveramaEUAemtodasasconcentraçõesdePEG-6000testadas;plântulasdeOlathePintoreduziramaEUAjánomeiodecrescimentocontendo20kgm-3dePEG-6000(reduçãode47%)easplântulasdePérolaapresentaramreduçãodeEUAsomenteapartirdomeiodecrescimentocontendo60kgm-3(reduçãode71%)(Tabela1).OfatodeogenótipoBAT477nãoterapresentadoomecanismodeaumentodaEUA,nopresenteestudo,podeserdevidotantoàduraçãodadeficiênciahídrica(plântulasemcontatocomPEG-6000porseisdias),quantoaousodaáguasermaiseficienteemrespostaatratamentosmaisseverosdedeficiênciahídrica(ROSALESetal.,2012).Comparando-seaEUAdogenótipoBAT477ePérolanaconcentraçãode60kgm-3 de PEG-6000,foipossívelobservarasuperioridadedogenótipoconsideradotoleranteemrelaçãoaosensível(Tabela1).EsseresultadodemonstramaioreficiênciadousodaáguadogenótipoconsideradotoleranteàdeficiênciahídricanaconcentraçãomaiselevadadePEG-6000avaliada.

OsdadosdereduçãodeAeE,alémdamanutençãodaEUAnasplântulasdeBAT477,mostraramqueestegenótiposuperaperíodosdefaltad’águamaiseficientementedoqueosoutrosgenótiposestudados,noperíodoinicialdedesenvolvimentodaplanta.Sugere-se,então,queogenótipoBAT477podeproduzirácidoabscísico(ABA)anteriormentee,muitoprovavelmente,emnívelmaisalto,ouatémesmosejamaisresponsivoaessefitormôniodoqueosoutrosgenótipos,vistoqueoABAéconhecidocomooprincipalfatordecontroledacondutânciaestomática(KHAN;HAKEEM,2014).


Assim,mecanismosindicadoresdetolerânciaàdeficiênciahídricaobservadosnogenótipoBAT477,deacordocomosresultadosobtidosnopresentetrabalho,parecemtersidoorigináriosdeumconjuntoderespostasresultantedacombinaçãodemecanismosdeadaptaçãolocalizadosnaparteaérea:reduçãonaAeE(atributosfisiológicos)e,consequentementenaAFeBMSPA(atributosmorfológicos).Paraomelhoramentodofeijoeirocomum,entendimentoadicionaldosmecanismosdetolerânciaàdeficiênciahídrica,emestádiosiniciaisdodesenvolvimentodaplanta,faz-senecessário.Paraisso,éimportanteexplorarcaracterísticasquenãoforamcontempladasnesteestudocomocomprimentoderaiz,ajustamentoosmótico,conteúdorelativodeágua,potencialhídricofoliarantemanhãefrequênciaeatividadedeestômatos,relacionadasàtolerânciaàdeficiênciahídricainicial(ocorrênciadeperíodosdeestiagememplantasnoestádiovegetativo),possibilitandocontribuiçãonosprocessosdeseleçãodegenótiposdefeijoeirocomumtolerantesaesseestresse.

Emsíntese,omeiodecrescimentoacrescidodePEG-6000apresentaeficácianasimulaçãodadeficiênciahídricaemplantasdefeijoeirocomume,paraascondiçõesexperimentaisapresentadas,aconcentraçãode40kgm-3dePEG-6000(Ψs=-0,036MPa)foiamaisindicada,umavezque,porumlado,ativourespostasmorfofisiológicase,poroutro,nãodesencadeouoprocessodesenescêncianaplanta.Assim,atécnicadeseleção inicialemcondiçõescontroladasereprodutíveis,comoamostradanesteestudo,viabilizaaidentificaçãodemecanismosdetolerânciaàdeficiênciahídricaemplantasdefeijoeirocomumeacelera,preliminarmente,oprocessodeseleçãodecultivaresmaistolerantesparasuprimentodeinformaçõesnoprogramademelhoramentogenéticodofeijoeirocomum.

Conclusões

Aconcentraçãode40kgm-3dePEG-6000simulaadeficiênciahídricanomeiodecrescimentodeplântulasdefeijoeirocomumediscriminagenótiposcomcaracterísticasconstrastantesparatolerânciaàseca.


Dentreascaracterísticasmorfofisiológicas,áreafoliaretaxasfotossintéticaetranspiratóriasãoosindicadoresprimáriosderespostaàdeficiênciahídricaemtodasasconcentraçõesdePEG-6000testadas,independentementedogenótipoavaliado.

Aestratégiadeseleçãodegenótiposdefeijoeirocomummaistolerantesàdeficiênciahídricaéeficazepodeauxiliaroprogramademelhoramentogenéticodestaespécie.

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