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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2024.tde-04042024-150254
Document
Author
Full name
Artur Bernardeli Nicolai
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2024
Supervisor
Committee
Castro, Paulo Roberto de Camargo e (President)
Figueiredo, Paulo Alexandre Monteiro de
Medina, Camilo Lázaro
Title in Portuguese
Desempenho do trigo em função da aplicação de biorreguladores e déficit hídrico no início do florescimento
Keywords in Portuguese
Água
Antioxidante
Glutationa redutase
Produtividade
Trigo
Abstract in Portuguese
O trigo é um dos cereais de maior importância econômica no mundo, porém seu cultivo encara limites causados pelo estresse hídrico, que interfere na produção de grãos e no vigor das plantas, além de induzir a produção de moléculas prejudiciais às plantas, como ROS e peróxido de hidrogênio, moléculas relevantes para funções como sinalizadoras, porém em quantidades elevadas são extremamente prejudiciais às plantas. Essas moléculas podem ser neutralizadas por enzimas presentes no sistema antioxidante, como catalase (CAT). Além de que a enzima superóxido dismutase (SOD) desempenha papel crucial na proteção contra estresses oxidativos e a glutationa redutase GR é vital na proteção dos cloroplastos e na desintoxicação de várias substâncias. Os biorreguladores, como ácido abscísico (ABA) e ethephon, são substâncias que podem ser utilizadas para mitigar os efeitos de estresses abióticos, agindo de diversas formas, como induzindo o aumento de níveis de etileno, e combatendo os estresses. Foram realizados dois experimentos similares, porém com dois cultivares distintos, ambos com vasos de 20 litros com solo de Latossolo roxo, areia e substrato de matéria orgânica e uma população de 8 plantas por vaso. Foi adotado delineamento de blocos ao acaso, em um esquema fatorial 5x2, em que o primeiro fator foi a aplicação de biorreguladores e o segundo fator era a irrigação. O experimento contou com 60 unidades experimentais em 6 blocos e 6 repetições. Foram avaliadas características biométricas e produtivas, além da análise fisiológica do crescimento. Também foram realizadas análises bioquímicas, incluindo a concentração de proteína total solúvel e a atividade de algumas enzimas do sistema antioxidante. Os dados foram analisados utilizando ANOVA, com resultados significativos avaliados pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade, utilizando o software R. De acordo com a ANOVA, as variáveis número de grãos por vaso (NGV) e atividade da enzima glutationa redutase (GR) resultaram significativamente, sendo que NGV foi significativo apenas para o fator biorregulador, com ethephon se diferenciando estatisticamente, enquanto que GR apresentou interação significativa, e ao analisar os efeitos isolados de biorregulador em estresse hídrico, ethephon se diferenciou estatisticamente. Ao analisar os efeitos isolados do estresse hídrico em biorreguladores, L100 (plantas em capacidade de campo) junto com ethephon promoveu maior atividade da enzima, em comparação à L0 (déficit hídrico na antese); o mesmo para L100 e CCC (cloreto de chlormequat); porém ao analisar os efeitos de ABA, verificou-se que o biorregulador promoveu maior atividade de GR quando em conjunto à L0. Na realização de um segundo experimento não foram obtidos resultados significativos. O uso dos reguladores vegetais pode auxiliar no combate à estresses abióticos e boa fitossanidade nos cultivos, porém seu efeito pode variar com o clima, material genético fonte dos produtos. Além disso, os hormônios induzidos por esses agroquímicos podem exercer a função de sinalizadores para resposta da planta ao estresse causado por falta de água.
Title in English
Wheat performance depending on the application of bioregulators and water deficit at the beginning of flowering
Keywords in English
Antioxidant
Glutathione reductase
Productivity
Water
Wheat
Abstract in English
The wheat crops are very economically and socially significant worldwide, but, it faces limitations due to water stress, negatively impacting grain production and plant vigor. Water stress induces the production of harmful molecules in plants, such as ROS and hydrogen peroxide, which are relevant for signaling but detrimental in excessive quantities. These molecules can be neutralized by enzymes in the antioxidant system, such as catalase (CAT). Additionally, superoxide dismutase (SOD) plays a crucial role in protecting against oxidative stress, and glutathione reductase (GR) is vital for chloroplast protection and detoxifying various substances. Plant growth regulators can mitigate the effects of this abiotic stress, with abscisic acid (ABA) and ethephon inducing increased ethylene levels to combat the problem. Two similar experiments were conducted using different wheat cultivars, each with 20-liter pots containing a mixture of clay, sand, and organic substrate and eight plants per pot. The experiments followed a randomized block design with a 5x2 factorial scheme, where the first factor was the application of plant growth regulators, and the second factor was irrigation. Each experiment included 60 experimental units organized into six blocks with six repetitions. Biometric and productivity traits were evaluated, along with physiological growth analysis. Biochemical analyses included measuring total soluble protein concentration and the activity of some enzymes from the antioxidant system. Data were analyzed using ANOVA, with significant results assessed by Tukey's test at a 5% probability level, utilizing R software. The first experiment yielded significant results for the number of grains per pot and glutathione reductase activity. The number of grains was only significant for the plant growth regulator factor, with ethephon showing statistical differences. Glutathione reductase activity exhibited significant interaction, where analyzing the isolated effects of plant growth regulators under water stress, ethephon also displayed statistical differences. When analyzing the effects of water stress combined with plant growth regulators, the combination of ABA with L0 resulted in higher GR enzyme activity. In contrast, the second experiment did not yield significant results. The use of plant growth regulators can aid in combatting abiotic stress and promoting good phytosanitary conditions in crops. However, their effectiveness may vary depending on climate and the genetic source of the products. Furthermore, the hormones induced by these agrochemicals can function as signals for the plant's response to water stress. Further studies are needed to explore the effects of plant growth regulators under these conditions, considering various agrochemicals, doses, and product combinations.
 
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Publishing Date
2024-04-05
 
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