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Type: TESE
Title: Assimilação e partição do carbono na orquidea epifita (Cattleya forbesii. X Laelia tenebtosa Rolfe) sob influencia da luz e do deficit hidrico
Author: Stancato, Giulio Cesare
Advisor: Mazzafera, Paulo, 1961-
Abstract: Resumo: Estudos sobre a interação de plantas com o ambiente são importantes para o entendimento dos processos relacionados ao crescimento e desenvolvimento, estando as orquídeas epífitas brasileiras entre as plantas menos conhecidas nesses aspectos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estudar as respostas fisiológicas e metabólicas da orquídea epífita C. forbesii X L. tenebrosa, quando submetida a diferentes graus de intensidade luminosa e a vários períodos de déficit hídrico. Foram realizados quatro ensaios independentes. No primeiro, folhas e pseudobulbos foram coletados ao longo do dia (O, 2, 5 e 8h de luz) e os carboidratos solúveis em álcool e em água foram analisados quantitativamente por técnicas colorimétricas (açúcares solúveis totais, açúcares redutores e sacarose) e qualitativamente, através da cromatografia descendente em papel e por HPLC dos monossacarídeos. No segundo, plantas cultivadas por 173 dias sob dois níveis de intensidade luminosa (22,5% e 90% da radiação fotossinteticamente ativa, RFA) tiveram a área foliar e o volume dos pseudobulbos monitorados ao longo desse período. No terceiro ensaio foram efetuadas medidas de fluorescência e de trocas gasosas durante uma noite e um dia, em folhas de plantas cultivadas sob 90% da RFA, sob 22,5% e em plantas cultivadas inicialmente sob 22,5% e transferidas para 90% após duas horas de luz. No quarto ensaio, algumas plantas foram submetidas a períodos de déficit hídrico por 25 e 45 dias. Nas folhas, foram avaliados os níveis da eficiência fotossintética e, em amostras de folhas e pseudobulbos foram determinados a atividade da invertase ácida e o conteúdo e composição dos carboidratos solúveis em água e em álcool. Neste experimento, alguns componentes das relações hídricas foram acompanhados: potencial osmótico, conteúdo relativo de água (CRA) e relação massa seca/massa fresca. O híbrido estudado exibiu características do metabolismo CAM, apresentando acúmulo de ácido málico durante a noite e sua mobilização durante o dia. Os resultados mostraram que tanto a folha como o pseudobulbo acumulam carboidratos solúveis em água (glucomananos) como composto de reserva mas não foi detectado amido em testes com iôdo e ao exame microscópico. Os resultados do primeiro ensaio sugerem que estes glucomananos são formados principalmente no pseudobulbo (pequena quantidade na folha) concomitantemente com a mobilização de ácido málico nas folhas, sugerindo que esta seria uma das formas de armazenar carbono, para ser posteriormente mobilizado. Embora as plantas cultivadas sob 22,5% da RFA tenham apresentado maiores taxas de crescimento, quando comparadas às plantas cultivadas sob 90%, tiveram seu desenvolvimento atrasado em 20 dias. A redução do desempenho fotossintético mostrada pelas plantas transferidas de 22,5% da RFA para 90% indica que sob 90% as plantas estariam sofrendo fotoinibição, talvez induzidas por altas temperaturas, não alterando os níveis de síntese de glucomananos. Provavelmente, a água e os glucomananos armazenados no pseudobulbo foram usados para manter a integridade celular enquanto a atividade fotossintética diminuia; os valores do CRA e da variação no potencial osmótico também indicam desidratação drástica dos tecidos, com conseqüências na inativação da invertase ácida e no fluxo de substâncias entre os órgãos, principalmente a sacarose

Abstract: Studies on the interaction of plants with their surrounding environment are important for the understanding of processes related to growth and development, the Brazilian orchids being among the less known group of plants in this respect. In this way, the objectives of the present work were to analyse the physiological and metabolic responses of the hibrid orchid Cattleya forbesii X Laelia tenebrosa under distinct light intensities and drought periods. Four independent essays were performed. In the first, leaves and pseudobulbs were collected along one day (O, 2, 5 and 8h of light) and their alcohol and water soluble carbohydrates were analysed quantitatively by co1orimetric techniques (total and reducing sugars and sucrose) and qualitatively by paper chromatography and High Performance Liquid Chromatography of monosaccharides. In the second, plants were cultivated during 173 days under different light intensities (22,5 and 90% of the Photosynthetically active radiation, PAR) and their leaf area and pseudobulb volume were evaluated. In the third essay, fluorescence and gas exchange were measured during a night and day period in leaves of plants cultivated under 90% PAR, 22.5% PAR and plants initially growing under 22.5% PAR and subsequently transferred to 90% PAR after 2h. In the fourth essay, some plants were exposed to 25 and 45 days of water stress. The photosynthetic efficiency was evaluated in leaves and the activity of acid invertase and the contents and composition of alcohol and water soluble carbohydrates were determinated in the sample of leaves and pseudobulbs. In this experiment, parameters of water relations were also measured: osmotic potential, relative content of water and dry/fresh weight ratios. The studied orchid presented characteristics of CAM metabolism, showing accumulation of malic acid during the night and mobilization during the day. The results showed that both leaves and pseudobulbs accumulate glucomannan as a storage compound but starch was not detectable in the extracts either by iodine or microscopic examinations. The results suggest that glucomannan is formed mainly the pseudobulb (some in the leaves) concomitantly with the mobilization of malic acid in the leaves, suggesting that this might be one of the ways to store carbon for further mobilization. Although plants cultivated under 22.5% PAR had presented higher growth rates when compared to the ones growing under 90% PAR, the first had its development retarded for almost 20 days. This might be related to photoinhibition due to damage induced by high temperatures, without however interfering with glucomannan metabolism. The water and glucomannan stored into the pseudobulbs were probably used to maintain cellular integrity whereas the photosynthetic activity decreased; the relative content of water and osmotic potential changed and a drastic dehydration occurred. All this influenced the inactivation of the acid invertase and the translocation of substances, mainly sucrose, between the plant organs
Subject: Carboidratos
Orquídea
Plantas - Efeito da seca
Fotossíntese
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 1999
Appears in Collections:IB - Dissertação e Tese

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