Scientia Forestalis, volume 44, n. 112
p.851-861, dezembro de 2016
DOI: dx.doi.org/10.18671/scifor.v44n112.07

Boron as mitigator of drought damage in Eucalyptus: a genotype-dependent mechanism?

Boro como mitigador dos danos causados pela seca em eucalipto: um processo genótipo-dependente?

Alice Pita-Barbosa1
Bárbara Elias Reis Hodecker2
Nairam Félix de Barros3

1Ph.D. in Plant Physiology. UFV – Universidade Federal de Viçosa. Peter Henry Rolfs, 36570-900- Viçosa, MG, Brazil. E-mail: pitabarbosa@yahoo.com.br.
2Ph.D. in Soil Sciences. UFV – Universidade Federal de Viçosa. Peter Henry Rolfs, 36570-900- Viçosa, MG, Brazil. E-mail: beliasreis@gmail.com.
3Ph.D. Professor at Soil Department and CNPq researcher. UFV – Universidade Federal de Viçosa. Peter Henry Rolfs, 36570-900- Viçosa, MG, Brazil. E-mail: nfbarros@ufv.br.

Recebido em 29/06/2015 - Aceito para publicação em 19/04/2016

Resumo

A identificação de caracteres morfofisiológicos associados à resistência à seca é de grande importância para a seleção de genótipos de eucalipto mais tolerantes. Além de características intrínsecas da espécie, fatores externos, como a suplementação de boro (B), podem potencializar essa tolerância. Este trabalho objetivou avaliar os efeitos da deficência hídrica em dois clones de eucalipto com tolerância diferencial à seca, bem como o potencial do B na mitigação dos danos. Mudas dos clones i144 (tolerante) e gg100 (sensível) foram cultivadas em solo, em casa de vegetação, com e sem restrição hídrica e de B. Foram realizadas avaliações fotossintéticas, do potencial hídrico foliar (Ψwleaf) e de crescimento. Ambos os clones sofreram redução drástica do Ψwleaf quando a umidade do solo atingiu 65 % da capacidade de campo, independentemente da suplementação de B. O principal efeito do B como mitigador dos efeitos da seca no clone i144, tolerante, foi estimular o aumento da produção de raízes e redução na produção de biomassa foliar, otimizando a absorção de água e as perdas por transpiração. Em ambos os clones, as trocas gasosas foram afetadas pela seca, mas respostas diferenciais não foram observadas em função da suplementação de B. Verificou-se redução significativa da taxa de assimilação de CO2 e na eficiência instantânea de uso da água no clone gg100, e aumento considerável da eficiência intrínseca de uso da água no clone i144. Ambos os clones apresentaram queda das taxas transpiratórias, a qual foi mais evidente no clone i144, como resultado da redução da condutância estomática. Verificou-se redução da taxa de transporte de elétrons no clone gg100 e do rendimento quântico efetivo do fotossistema II em ambos os clones, quando submetidos à seca. No clone i144, o B atenuou a dissipação de energia térmica nas plantas controle e submetidas à seca, fazendo com que, nestas últimas, os valores se igualassem aos do controle. Conclui-se que os efeitos da seca, bem como o potencial do B em mitigar seus danos, variam entre os genótipos, sendo o clone tolerante mais beneficiado pela suplementação de B.
Palavras-chave: estresse hídrico, clone gg100, clone i144, fotossíntese, crescimento.

Abstract

The identification of morphological-physiological traits associated with drought resistance is extremely important for the selection of the most drought-tolerant Eucalyptus genotypes. Aside from the intrinsic characteristics of the species, external factors such as boron (B) supplementation can raise tolerance. This work aimed to evaluate the effects of water deficit on two Eucalyptus clones with differential drought tolerance, and the potential of B to mitigate the damage. Plants of clones i144 (tolerant) and gg100 (sensitive) were grown in soil, in a greenhouse, with and without water and B restriction. We evaluated the photosynthetic rates, the leaf water potential (Ψwleaf), and the growth. In both clones, Ψwleaf decreased drastically when soil moisture reached 65 % of the field capacity, regardless of B supply. The main mitigating effect of drought impacts of B on the tolerant clone i144 was to stimulate root and reduce leaf biomass production, optimizing water uptake and reducing transpiration losses. In both clones, gas exchange was affected by drought, but no differential responses were observed after B supplementation. In clone gg100, the CO2 assimilation rate and instantaneous water use efficiency were significantly reduced, whereas in clone i144 the intrinsic water use efficiency increased considerably. The transpiration rates dropped in both clones, which it was more evident in clone i144, as a result of the reduced stomata conductance. The electron transport rate was reduced and the effective quantum yield of photosystem II decreased in both clones when exposed to drought. In clone i144, boron attenuated the dissipation of thermal energy in the control and drought-stressed plants, which caused the values in the latter to become equal to those of the control plants. We concluded that the drought effects as well as the damage mitigation potential of B vary among genotypes, and that the tolerant clone i144 benefitted the most from B supplementation.
Keywords: water stress, clone gg100, clone i144, photosynthesis, growth.





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