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Drought is the main constrain for crops worldwide, however, the effects of recurrent water deficit remain still hidden. We analysed two rice genotypes, 'BRS-Querência' (lowlands) and 'AN-Cambará' (uplands), after 7 days of recurrent drought followed by 24 h of rehydration, hypothesising that genotypes grown in regions with different water availabilities respond differently to water deficits, and that a previous exposure to stress could alter abscisic acid (ABA) metabolism. The results showed that both genotypes reduced stomatal conductance and increased ABA concentration. After rehydration, the ABA levels decreased, mainly in the plants of BRS-Querência subjected to recurrent stress. However, the levels of ABA were higher in plants in recurrent water deficit compared to non-recurrent stress plants in both genotypes. Remarkably in the lowland genotype, the ABA glucosyl-ester (ABA-GE) concentration increased after recovery in the plants under recurrent stress. Regarding of gene expression, the genes associated in ABA biosynthesis with the highest expression levels were NCED2, NCED3, NCED4 and AAO2. However, 'AN-Cambará' showed less transcriptional activation. Taking into account the genes involved in ABA catabolism, ABAH1 appears to play an important role related to the recurrent stress in upland plants. These results indicate that one of the factors that can promote greater tolerance for the upland genotype is the tradeoff between ABA and ABA-GE when plants are subjected to water deficits. In addition, they indicate that abscisic acid metabolism is altered due to the genotype (upland or lowland) and pre-exposure to stress can also modify adaptive responses in rice varieties (recurrent stress).

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Urochloa brizantha is one of the most important warm season forage grasses in tropical countries. Despite its importance, there are few studies on gene expression in this species under stressful conditions. Real-time (RT-qPCR) is an accurate technique for gene quantification analysis, but reference genes must be validated under the same conditions used to assess the expression of the target genes. Here, we evaluated the stability of nine reference genes: Actin 12, Eukaryotic initiation factor 4 A, Elongation factor-1 alpha, FTSH protease 4, U2 auxiliary fator, Succinol Co-enzyme A, Tubulin alfa-5, Tubulin beta-6, Ubiquitin conjugating enzyme. Total RNA was extract from leaf tissues of U. brizantha subjected to 6, 12 and 24 h of cold and heat stresses (10 and 45 °C, respectively), and drought, including moderate (-0.5 to -0.7 MPa), severe (-1.1 to -1.8 MPa) and recovery after re-watering. The RefFinder web-based tool was used to rank the most stable reference genes for each stress. Elongation factor-1 alpha, Elongation factor-1 alpha or Ubiquitin conjugating enzyme, and Eukaryotic initiation factor 4 A were the most stable genes for heat, cold and drought stress, respectively. The expression of Rubisco large subunit gene was normalized against the most stable gene selected by ReFfinder for each stress.

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The main goal of the study was to evaluate the effects on the development and physiological aspects of soybean plants grown under water deficiency at greenhouse conditions, comparing the levels of tolerance to water deficiency between one transgenic and one conventional cultivar, enabling a systematic way to carried out physiological comparisons between soybean cultivars under drought. The study was divided into completely randomized using a factorial 2×2 design, with five replicates. The experimental design included two replenishment levels of daily irrigation (100% and 40%), applied to the leaves during the V4 developmental stage (fourth trifoliate fully expanded) and two cultivars, 'CD 202' conventional and 'CD 226RR' transgenic. The results showed that both cultivars had similar effects, caused by water deficiency, on dry mass production, but the transgenic cultivar tended to maintain higher biomass allocation in pods, as well as, higher efficiency of leaves to support dry mass production than conventional cultivar in both water conditions. Moreover, the higher maximum CO2 assimilation values and lower membranes damages in the transgenic cultivar under water deficiency showed that the expected higher drought tolerance of the conventional cultivar was not supported by a more accurate physiological investigation.

O principal objetivo do estudo foi avaliar os efeitos sobre o desenvolvimento e aspectos fisiológicos de plantas de soja cultivadas sob deficiência hídrica em condições de casa de vegetação, comparando os níveis de tolerância à deficiência de água entre um cultivar transgênico e um convencional, gerando uma forma sistemática de realizar comparações fisiológicas entre cultivares de soja sob déficit hídrico. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2×2, com cinco repetições. Os tratamentos hídricos foram dois níveis de reposição de irrigação diária (100% e 40%), aplicados a partir do estádio V4 (quarto trifólio completamente expandido), em dois cultivares ('CD 202' convencional e 'CD 226RR' transgênico). Os resultados evidenciaram que ambos os cultivares tiveram as mesmas respostas na produção de massa seca, mas o cultivar transgênico tendeu a manter maior alocação de biomassa em vagens, assim como maior eficiência da área foliar para a produção de massa seca em ambas as condições de irrigação. Além disso, os maiores valores de assimilação máxima de CO2 e menores danos às membranas no cultivar transgênico, sob deficiência hídrica, mostraram que a maior tolerância à seca esperada do cultivar convencional não foi apoiada por uma investigação fisiológica mais acurada.

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The main goal of the study was to evaluate the effects on the development and physiological aspects of soybean plants grown under water deficiency at greenhouse conditions, comparing the levels of tolerance to water deficiency between one transgenic and one conventional cultivar, enabling a systematic way to carried out physiological comparisons between soybean cultivars under drought. The study was divided into completely randomized using a factorial 2×2 design, with five replicates. The experimental design included two replenishment levels of daily irrigation (100% and 40%), applied to the leaves during the V4 developmental stage (fourth trifoliate fully expanded) and two cultivars, 'CD 202' conventional and 'CD 226RR' transgenic. The results showed that both cultivars had similar effects, caused by water deficiency, on dry mass production, but the transgenic cultivar tended to maintain higher biomass allocation in pods, as well as, higher efficiency of leaves to support dry mass production than conventional cultivar in both water conditions. Moreover, the higher maximum CO2 assimilation values and lower membranes damages in the transgenic cultivar under water deficiency showed that the expected higher drought tolerance of the conventional cultivar was not supported by a more accurate physiological investigation.

O principal objetivo do estudo foi avaliar os efeitos sobre o desenvolvimento e aspectos fisiológicos de plantas de soja cultivadas sob deficiência hídrica em condições de casa de vegetação, comparando os níveis de tolerância à deficiência de água entre um cultivar transgênico e um convencional, gerando uma forma sistemática de realizar comparações fisiológicas entre cultivares de soja sob déficit hídrico. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2×2, com cinco repetições. Os tratamentos hídricos foram dois níveis de reposição de irrigação diária (100% e 40%), aplicados a partir do estádio V4 (quarto trifólio completamente expandido), em dois cultivares ('CD 202' convencional e 'CD 226RR' transgênico). Os resultados evidenciaram que ambos os cultivares tiveram as mesmas respostas na produção de massa seca, mas o cultivar transgênico tendeu a manter maior alocação de biomassa em vagens, assim como maior eficiência da área foliar para a produção de massa seca em ambas as condições de irrigação. Além disso, os maiores valores de assimilação máxima de CO2 e menores danos às membranas no cultivar transgênico, sob deficiência hídrica, mostraram que a maior tolerância à seca esperada do cultivar convencional não foi apoiada por uma investigação fisiológica mais acurada.

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The objective of this study was to investigate the effects of phosphorus supplying on growth and photosynthesis of Glycine max (L.) Merr. cv. 'Embrapa 48', cultivated under water deficit in greenhouse conditions, taking into account the hypothesis that phosphorus suply could improve plant tolerance to drough. After the development of the first pair of totally expanded leaves, it was initiate the process of induction of water deficit, using two irrigation levels, 100% and 25% of evapotranspiration replacement Water deficit reduced dry mass, leaf water potential, stomatal conduction, and net CO2 assimilation regardless P supply. The results of the photosynthetic analysis indicated that phosphorus supply was just partially effective to reduce water deficit effects on G. max cv. 'Embrapa 48'. However, additional P supply influenced positively the production of plants root biomass under water deficit.

Este estudo teve como objetivo verificar os efeitos do fósforo sobre a fotossíntese e o crescimento de Glycine max (L.) Merr. da cultivar 'Embrapa 48' sob deficiência hídrica controlada, em condições de casa de vegetação, considerando a hipótese de que suplementações de fósforo poderiam aumentar a tolerância das plantas ao déficit hídrico. Após a formação do primeiro par de folhas totalmente expandidas, foi iniciado o processo de indução de deficiência hídrica, utilizando dois regimes de irrigação, com 100% e 25% de reposição da evapotranspiração. A deficiência hídrica causou reduções significativas no acúmulo de massa seca, no potencial de água foliar, na condutância estomática e na assimilação líquida de CO2 em todos os tratamentos. Os resultados das trocas gasosas indicaram que a suplementação de P, na adubação de G. max da cultivar 'Embrapa 48', resultou em uma redução parcial dos efeitos da deficiência hídrica como suposto inicialmente. Porém, apenas em relação à biomassa do sistema radicular detectou-se algum efeito mitigador do P nas plantas sob deficiência hídrica.

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The objective of this study was to investigate the effects of phosphorus supplying on growth and photosynthesis of Glycine max (L.) Merr. cv. 'Embrapa 48', cultivated under water deficit in greenhouse conditions, taking into account the hypothesis that phosphorus suply could improve plant tolerance to drough. After the development of the first pair of totally expanded leaves, it was initiate the process of induction of water deficit, using two irrigation levels, 100% and 25% of evapotranspiration replacement Water deficit reduced dry mass, leaf water potential, stomatal conduction, and net CO2 assimilation regardless P supply. The results of the photosynthetic analysis indicated that phosphorus supply was just partially effective to reduce water deficit effects on G. max cv. 'Embrapa 48'. However, additional P supply influenced positively the production of plants root biomass under water deficit.

Este estudo teve como objetivo verificar os efeitos do fósforo sobre a fotossíntese e o crescimento de Glycine max (L.) Merr. da cultivar 'Embrapa 48' sob deficiência hídrica controlada, em condições de casa de vegetação, considerando a hipótese de que suplementações de fósforo poderiam aumentar a tolerância das plantas ao déficit hídrico. Após a formação do primeiro par de folhas totalmente expandidas, foi iniciado o processo de indução de deficiência hídrica, utilizando dois regimes de irrigação, com 100% e 25% de reposição da evapotranspiração. A deficiência hídrica causou reduções significativas no acúmulo de massa seca, no potencial de água foliar, na condutância estomática e na assimilação líquida de CO2 em todos os tratamentos. Os resultados das trocas gasosas indicaram que a suplementação de P, na adubação de G. max da cultivar 'Embrapa 48', resultou em uma redução parcial dos efeitos da deficiência hídrica como suposto inicialmente. Porém, apenas em relação à biomassa do sistema radicular detectou-se algum efeito mitigador do P nas plantas sob deficiência hídrica.

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Com o empobrecimento dos solos da região sudeste do país, o gênero Brachiaria vem sendo um importante aliado aos pecuaristas, na condição de suportar solos com baixa fertilidade. Desta forma, este estudo tem como objetivo verificar os efeitos de diferentes doses de Mo (0, 30 ,60 ,90 g ha-1) sobre a fisiologia e produção de B. brizantha cv. Marandu, e sua interação com diferentes doses de nitrogênio (0, 40, 80 kg ha-1). Para tanto foram avaliados durante um processo de simulação de pastoreio em casa de vegetação o teor de proteína bruta, produção de matéria seca, número de perfilhos e atividade da enzima nitrato redutase. A hipótese deste trabalho considerou que, uma vez que o Mo afeta o metabolismo do nitrogênio, interferindo na atividade da nitrato redutase (NR), espera-se que diferentes doses desse micronutriente influencie o crescimento da B. brizantha cv. Marandu. Entretanto, nossos resultados não evidenciaram um clássico padrão de dose-efeito em relação ao Mo. Por outro lado, os resultados sugeriram que as suplementações com Mo em B. brizantha cv Marandu devem ser realizadas em conjunto com uma adubação nitrogenada.

RESUMO

Com o empobrecimento dos solos da região sudeste do país, o gênero Brachiaria vem sendo um importante aliado aos pecuaristas, na condição de suportar solos com baixa fertilidade. Desta forma, este estudo tem como objetivo verificar os efeitos de diferentes doses de Mo (0, 30 ,60 ,90 g ha-1) sobre a fisiologia e produção de B. brizantha cv. Marandu, e sua interação com diferentes doses de nitrogênio (0, 40, 80 kg ha-1). Para tanto foram avaliados durante um processo de simulação de pastoreio em casa de vegetação o teor de proteína bruta, produção de matéria seca, número de perfilhos e atividade da enzima nitrato redutase. A hipótese deste trabalho considerou que, uma vez que o Mo afeta o metabolismo do nitrogênio, interferindo na atividade da nitrato redutase (NR), espera-se que diferentes doses desse micronutriente influencie o crescimento da B. brizantha cv. Marandu. Entretanto, nossos resultados não evidenciaram um clássico padrão de dose-efeito em relação ao Mo. Por outro lado, os resultados sugeriram que as suplementações com Mo em B. brizantha cv Marandu devem ser realizadas em conjunto com uma adubação nitrogenada.

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Three Eucalyptus camaldulensis provenances were submitted to water deficit induced in vitro through the addition of 100, 400 and 1000 mM of sorbitol to the growth medium. Shoots were evaluated for growth in height, production of dry matter, moisture content and total proteins in SDS-PAGE (sodium dodecil sulphate-poliacrylamide gel electrophoresis). An inverse relationship was observed between the growth in height, that decreased with the increase of water deficit, and the production of dry matter. There was a general increase in content of total protein in relation to the reduction of the osmotic potential of the growth medium, and the diferenciation of two proteins (36 and 45 kDa).

Três procedências de Eucalyptus camaldulensis foram submetidas a deficiência hídrica induzida in vitro através da adição de 100, 400 e 1000 mM de sorbitol ao meio de cultura. As gemas foram avaliadas de acordo com seu crescimento em altura, produção de matéria seca, porcentagem de umidade e proteínas totais em eletroforese de gel de poliacrilamida. Observou-se uma relação inversa entre o crescimento em altura, que sofreu redução com o aumento do deficit hídrico, e a produção de matéria seca. Houve um aumento geral do conteúdo de proteínas totais em relação a redução do potencial osmótico do meio de cultura e a expressão diferenciada de duas proteínas de 36 e 45 quilodaltons (kDa).

RESUMO

Shoots of E. camaldulensis seedlings from three distinct provenances were submitted to three different levels of in vitro water deficit induced by the addition of sorbitol in the growth media. Transversal sections from the leaf blades and stems were anatomically analysed using the historesin inclusion technique. Shoots from the different provenances presented distinct responses to the treatments. The Gilbert River provenance was the most sensible. The basic alterations found on the anatomical structure in response to the water deficit were: cell collapse, late tissue differentiation, vascular bundle and epidermis disorganization, and alterations on the mesophyll and epidermis thickness.

Três procedências distintas de E. camaldulensis foram submetidas à diferentes níveis de deficiência hídrica in vitro induzida através da adição de sorbitol em meio de cultura. Cortes transversais de limbos foliares e caules foram analisados anatomicamente através da técnica de emblocamento em historesina. As procedências apresentaram respostas diferenciadas, sendo Gilbert River a mais sensível. As alterações básicas da estrutura anatômica em função da deficiência hídrica são as seguintes: colapso das células, atraso na diferenciação dos tecidos, desorganização do feixe vascular e da epiderme e alterações na espessura do mesofilo e epiderme.

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Shoots of E. camaldulensis seedlings from three distinct provenances were submitted to three different levels of in vitro water deficit induced by the addition of sorbitol in the growth media. Transversal sections from the leaf blades and stems were anatomically analysed using the historesin inclusion technique. Shoots from the different provenances presented distinct responses to the treatments. The Gilbert River provenance was the most sensible. The basic alterations found on the anatomical structure in response to the water deficit were: cell collapse, late tissue differentiation, vascular bundle and epidermis disorganization, and alterations on the mesophyll and epidermis thickness.

Três procedências distintas de E. camaldulensis foram submetidas à diferentes níveis de deficiência hídrica in vitro induzida através da adição de sorbitol em meio de cultura. Cortes transversais de limbos foliares e caules foram analisados anatomicamente através da técnica de emblocamento em historesina. As procedências apresentaram respostas diferenciadas, sendo Gilbert River a mais sensível. As alterações básicas da estrutura anatômica em função da deficiência hídrica são as seguintes: colapso das células, atraso na diferenciação dos tecidos, desorganização do feixe vascular e da epiderme e alterações na espessura do mesofilo e epiderme.

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Three Eucalyptus camaldulensis provenances were submitted to water deficit induced in vitro through the addition of 100, 400 and 1000 mM of sorbitol to the growth medium. Shoots were evaluated for growth in height, production of dry matter, moisture content and total proteins in SDS-PAGE (sodium dodecil sulphate-poliacrylamide gel electrophoresis). An inverse relationship was observed between the growth in height, that decreased with the increase of water deficit, and the production of dry matter. There was a general increase in content of total protein in relation to the reduction of the osmotic potential of the growth medium, and the diferenciation of two proteins (36 and 45 kDa).

Três procedências de Eucalyptus camaldulensis foram submetidas a deficiência hídrica induzida in vitro através da adição de 100, 400 e 1000 mM de sorbitol ao meio de cultura. As gemas foram avaliadas de acordo com seu crescimento em altura, produção de matéria seca, porcentagem de umidade e proteínas totais em eletroforese de gel de poliacrilamida. Observou-se uma relação inversa entre o crescimento em altura, que sofreu redução com o aumento do deficit hídrico, e a produção de matéria seca. Houve um aumento geral do conteúdo de proteínas totais em relação a redução do potencial osmótico do meio de cultura e a expressão diferenciada de duas proteínas de 36 e 45 quilodaltons (kDa).