In addition to mediating photomorphogenesis, phytochromes are responsible for many abiotic stress responses, acting upon biochemical and molecular mechanisms of cell signaling. In this work, we measured the physiological and biochemical responses of phytochromemutant plants under water stress. In tomato (Solanum lycopersicum L.), the aurea mutant (au) is phytochromedeficient and the high-pigment-1 mutant (hp1) has exaggerated light responses. We examined the effects of water withholding on water potential, leaf gas exchange, chlorophyll fluorescence, chloroplast pigment content and antioxidant enzyme activity in au and hp1 and their wildtype cultivar Micro-Tom (MT). Initial fluorescence and potential quantum efficiency of photosystem II (PSII) photochemistry were not affected by the treatment, but effective quantum yield of PSII, electron transport rate decreased and non-photochemical quenching increased significantly in MT. Under water withholding conditions, MT had higher malondialdehyde concentration than the mutants, but au had higher activities of catalase and ascorbate peroxidase compared to the other genotypes. The tolerance of mutants to the effects of water withholding may be explained by the higher activity of antioxidant enzymes in au and by a higher concentration of antioxidant compounds, such as carotenoids, in hp1.

Objetivou-se identificar os efeitos do glifosato em Cenostigma macrophyllum, a fim de indicar possíveis características bioindicadoras da presença do do herbicida em plantas. O estudo foi realizado em casa de vegetação. O experimento consistiu em 7 tratamentos, com 4 repetição cada, incluindo 6 diferentes doses do herbicida: 25, 50, 100, 200, 400, 800g i.a. ha-1 e o controle. As avaliações foram realizadas no folíolo da extremidade da folha da região mediana de cada planta. Foram determinados os valores de fotossíntese (A), trocas gasosas (E), transpiração (gs) e relação entre a concentração interna (Ci) e externa (Ca) de CO2 (Ci/Ca). A mesma área foi utilizada para avaliação de fluorescência da clorofila a. Foi determinada a fluorescência inicial (F0), fluorescência máxima (Fm), rendimento quântico potencial (Fv/Fm), rendimento quântico efetivo (ΔF/Fm’), dissipação não fotoquímica (NPQ) e taxa aparente de transporte de elétrons (ETR). As folhas avaliadas foram coletadas para avaliação da concentração de pigmentos cloroplastídicos, avaliação da permeabilidade de membranas e análises morfoanatômicas. Houve redução nos valores de A, gs e E e aumento de Ci/Ca, indicando acúmulo de CO2 na cavidade subestomática. O glifosato não provocou danos significativos nos parâmetros de fluorescência da clorofila a, na degradação da membrana, bem como no conteúdo de pigmentos cloroplastídicos. Análises anatômicas indicaram alterações na intensidade de emissão de autofluorescência da clorofila a. Houve redução na espessura da epiderme adaxial, nos parênquimas paliçádico e esponjoso e redução na epiderme abaxial, diferindo significativamente do controle já na primeira dose observada. Os folíolos apresentaram clorose e necrose, além do brotamento de folhas retorcidas na maior dose. A redução de gs e consequente redução de E e A, podem indicar ação do herbicida nas células guarda, provocando o fechamento dos estômatos, no entanto o aumento na relação Ci/Ca indicam que esses danos não ocorreram somente nos estômatos, provavelmente houve uma diminuição da difusão de CO2 no mesofilo ou até mesmo danos ou diminuição da quantidade da enzima Rubisco, responsável pela fixação do CO2 no Ciclo de Calvin. A redução dos tecidos foliares pode ter contribuído com a deficiência de difusão de CO2 no mesofilo. As respostas morfoanatômicas evidenciaram danos à clorofila, podendo ser utilizado como um alerta inicial de possíveis danos futuros. Os parâmetros avaliados em que foi possível perceber o efeito do herbicida, indicados em caso de biomonitoramento com a espécie estudada, foram: trocas gasosas, emissão de autofluorescência da clorofila e análises morfoanatômicas.

No abstract

Modificações fisiológicas em folhas de pequi (CaryocarResumo -O uso de herbicidas é essencial para o controle de plantas daninhas e aumento da produtividade das culturas, porém esses produtos podem afetar a fisiologia e o crescimento de organismos não alvos, incluindo plantas nativas. Nesta pesquisa, objetivou-se avaliar em casa de vegetação climatizada as trocas gasosas, a fluorescência da clorofila a e o teor de pigmentos cloroplastídicos em plantas de pequi (Caryocar brasiliense) tratadas com glyphosate. Os tratamentos, arranjados em blocos casualizados, corresponderam as doses de 0 (controle), 50, 100, 250, 500, 1.000 e 1.500 g ha -1 do equivalente ácido de glyphosate, aplicadas aos 120 dias após o transplantio das mudas de pequi. As avaliações de trocas gasosas e de fluorescência da clorofila a foram realizadas as 24, 48 e 240 horas após a aplicação (HAA) do herbicida e a de pigmentos cloroplastídicos as 240 HAA. Houve reduções nas taxas fotossintética e transpiratória, na condutância estomática, no rendimento quântico efetivo do fotossistema II, no rendimento quântico potencial do fotossistema II e na taxa aparente de transporte de elétrons, exceto para a relação entre a concentração interna e externa de CO2 e do coeficiente de extinção não fotoquímica, que houve acréscimo em função do aumento das doses de glyphosate. Similarmente, as 240 HAA para as variáveis clorofilas a, b, carotenoides e relação clorofila a/b foram observadas reduções lineares nos valores destas variáveis. O glyphosate promove alterações nas variáveis fotossintéticas com reduções nas características de trocas gasosas, na eficiência fotoquímica e no teor de pigmentos cloroplastídicos, principalmente quanto expostas as maiores doses do herbicida. Palavras-chaves: fluorescência da clorofila a; herbicida; pigmentos cloroplastídicos; trocas gasosas Abstract -The use of herbicides is essential for the control of weeds and increase crop productivity, but these products can affect the physiology and growth of non-target organisms, including native plants. The objective of this research was to evaluate in the heated greenhouse the gas exchange, fluorescence of chlorophyll a and chloroplastid pigment content of pequi plants (Caryocar brasiliense) submitted to simulated drift of glyphosate. The treatments were arranged 1 Recebido para publicação em

The expansion of agribusiness in Brazil is partly due to the expansion of arable areas in the Cerrado biome, which, consequently, leads to an increase in the use of herbicides, including glyphosate. Therefore, the objective of this study was to evaluate the physiological and morphoanatomic responses of Bowdichia virgilioides Kunth. (Fabaceae), when exposed to the herbicide glyphosate, under controlled greenhouse conditions. In addition, the study proposed to identify possible response patterns of the studied species and provide subsidies for the study of the species in areas affected by the drift of the herbicide. The experimental design was in randomized blocks, with seven doses of the herbicide: 25, 50, 100, 200, 400, 800, and 1200 g i.a ha-1 besides the control (0), with four repetitions each. Gas exchange, chlorophyll a fluorescence emission, chloroplast pigment content, membrane permeability, and visual and anatomical features were analyzed. The results showed that glyphosate is phytotoxic to B. virgilioides because, even at low doses, this herbicide was able to affect all parameters analyzed. There was also confirmation of the presence of phenolic compounds, mainly in the palisade parenchyma. The metabolic alterations presented demonstrated the sensitivity of B. virgilioides to glyphosate. Thus, the observed responses can serve as a tool for diagnosing the effects of glyphosate exposure on this species, present in native areas affected by the drift of this herbicide. Its indiscriminate use poses a risk to Cerrado biodiversity.