TOLERÂNCIA À SECA EM
FEIJÃO-CAUPI
FRANCISCO J. A. F.TÁVORA
- CCA/UFC E-mail: [email protected]
TERESINA - PI
ADAPTAÇÃO À SECA
CLASSIFICAÇÃO
Hidrófitas (w -1 MPa)
Mesófitas (w -1,5 a - 4,0 MPa)
Xerófitas (w - 4 a -8 MPa)
(Adaptado de Larcher, 2000)
Poiquilohídricas: sofrem mudanças
bruscas no grau de hidratação. Perdem
água e dessecam de acordo com a
redução da umidade ambiental.
Homeohídricas: não estão sujeitas a
mudanças bruscas no grau de
hidratação. A presença de vacúolo e
cutícula
protege
a
planta
da
dessecação. Assim, num ambiente seco
elas mantêm umidade em suas células.
Mecanismos de adaptação à seca
Ocorrem naturalmente nas xerófitas.
As mesófitas incorporam algumas
características.
Importância do estudo dos
mecanismos.
Plantas nativas e cultivadas
Fuga à seca
Tolerância à seca em altos níveis de w
 Redução da perda de água
 Aumento da capacidade de absorção
Tolerância à seca em baixos níveis de w
 Manutenção da turgescência
 Tolerância à dessecação
Fuga à seca
 Ajustam o ciclo de vida a curtos
períodos de suprimento apropriado de
água.
Grande plasticidade.
Rápido desenvolvimento fenológico.
Tolerância com altos níveis de w
Redução na transpiração.
Aumento na capacidade de absorção
de água.
Redução na transpiração
Rápida regulação estomática;
Estômatos em cripta;
Distribuição e densidade estomática;
Copa compacta;
Abscisão foliar;
Redução da superfície/volume;
Aumento da reflectância, movimento foliar;
Redução na transpiração cuticular.
Aumento da absorção de água
Grande
proporção
condutores;
de
tecidos
Aumento da condução estomática;
Elevada relação raiz/parte aérea;
Raízes mais profundas;
Capacidade de emissão rápida de
raízes novas.
Tolerância com baixos níveis de w
Manutenção da turgescência
 elasticidade da parede celular;
 ajustamento osmótico.
Ajustamento osmótico
Há acumulação ativa de solutos orgânicos ou
inorgânicos no citosol, com redução no .
A planta continua a remover água do solo com
baixo w
Há manutenção da turgescência, apesar da
redução do w
Varia com a espécie.
Há espécies que não se ajustam.
Dependente do valor da Pmin.
Redução da turgescência
(dessecação)
Há perda total da turgescência.
Tolera severo déficit hídrico.
Tolerância à dessecação
 Células de pequeno volume
 Vacúolos
ausentes
pequena dimensão.
ou
com
A manutenção do sistema de
membranas está estreitamente
relacionado com o fenômeno da
tolerância à dessecação.
Transformações nos lipídios das
membranas
O estresse hídrico provoca a
degradação de lipídeos polares através
do aumento da atividade de enzimas
lipolíticas (Pham Thi et al, 1990).
 Monogalactosyl-diacylglycerol (MDGD)
Digalactosyl-diacilglicerol (DGDG)
Fosfatil-coline (PC)
A medida da resistência
protoplasmática permite avaliar a
integridade das membranas.
Uso eficiente de água (UEA)
Relação entre água utilizada e a
produção.
Varia com
adaptação.
os
mecanismos
de
Não há relação entre adaptação à
seca e UEA.
Uma xerófita pode ser menos eficiente
no uso de água que uma mesófita.
 UEA expressa
produção.
um
parâmetro
de
Plantas C4: 1,4 a 3,3 mg MS/gH2O
Plantas C3: 0,7 a 1,5 mg MS/gH2O
UEA e discriminação do 13CO2.
A discriminação do 13C durante a assimilação
de CO2 () dá, em plantas C3,
uma
estimativa da relação entre a concentração
interna de CO2 na folha (Ci) e a ambiente
(Ca).
Valores baixos de  estão associados a
menor relação Ci/Ca e, portanto, maiores
valores de UEA.
Importância dos mecanismos para as
plantas cultivadas
Fuga à seca
A planta ajusta seu ciclo ao período
em que a água está disponível.
Há a redução do potencial produtivo
Tolerar a seca em altos níveis de w
 Mantém as atividades fisiológicas.
O aumento da capacidade de
absorção de água é melhor do que a
redução da perda.
 Os mecanismos que reduzem a
perda de água limitam a taxa de FS.
Tolerância com baixos níveis de w
O ajustamento osmótico é uma boa
possibilidade pelo fato de manter a
turgescência. Há um custo.
A tolerância à dessecação tem
importância discutível. Sua presença em
espécies homeohídricas pode constituir
uma involução.
Adaptação do feijão-caupi à
deficiência hídrica
HÁBITO DE CRESCIMENTO
Determinado
Indeterminado
CICLO
Super precoce-
< 60 dias
Precoce-
60 a 67 dias
Médio -
68 a 90 dias
Tardio-
> 90 dias
Movimento foliar
Redução da área foliar
Controle estomático
APROFUNDAMENTO
DO SISTEMA
RADICULAR
Pandey et al, 1984
(Costa et al, 1997)
AJUSTAMENTO OSMÓTICO
Ausente no feijão-caupi
Pmin próxima a zero
Potencial hídrico de beterraba e feijão-caupi submetidos a
estresse hídrico (McCree & Richardson, 1987).
TOLERÂNCIA À
DESSECAÇÃO
Composição de lipídios das
membranas
Em feijão–caupi há uma relação entre a
composição de lipídios polares em cultivares
resistentes e sensíveis ao estresse hídrico.
(Monteiro de Paula et al, 1990).
Resistência
protoplasmática
(Vasquez-Tello et al, 1990)
Porcentagem de danos membranares de
folhas de dois cv de feijão-caupi.
Genótipo
PIR (%)
PD (%)
Com 10 dias de seca (45 DAP)
Mouride
53,43 b
46.57 a
EPACE 10
79.08 a
20,92 b
Com 17 dias de seca (52 DAP)
Mouride
68,65 a
31,35 a
EPACE 10
84,22 a
15,78 a
PIR - porcentagem de integridade relativa
PD - porcentagem de danos (100-PIR)
(Pimentel et al, 2002)
USO EFICIENTE DE ÁGUA
Discriminação de 13CO2
(Ismail & Hall, 1993)
Susceptibilidade ao longo do ciclo
A cultura é mais susceptível ao déficit
hídrico na fase de floração e
preenchimento dos frutos.
Resultados variam em função da
severidade do estresse imposto.
(Turk & Hall, 1980)
Deficiência hídrica e fixação
simbiótica do nitrogênio.
(Habish & Mahdi, 1976)
OBRIGADO PELA ATENÇÃO!
FRANCISCO J. A. F.TÁVORA
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