Respostas fisiológicas e bioquímicas na germinação e desenvolvimento inicial de dois genótipos de Jatropha curcas l. sob deficiência hídrica - SANTOS, Cibele Alves dos (2018)
Jatropha curcas L., vulgarmente denominada pinhão-manso, é uma espécie de grande importância econômica, pois o óleo contido em suas sementes tem potencial para a produção de biodiesel, além de ser utilizado na fabricação de sabão, nas indústrias farmacêuticas e de cosméticos. O pinhão-manso ainda não está pronto para ser cultivado em larga escala, pois faltam mais estudos sobre a fisiologia e melhoramento genético da espécie. A baixa precipitação pluviométrica é um dos fatores climáticos que caracteriza regiões áridas e semiáridas, que mais afetam o desenvolvimento do vegetal, desde a germinação até o final do seu ciclo de vida e, as espécies que ali habitam, são dotadas de uma adaptação para sobreviver nessas condições de clima e de solo. Dessa forma esta pesquisa objetivou avaliar a tolerância ao estresse hídrico induzido pelo polietilenoglicol (PEG) 6000 em dois genótipos de pinhão-manso. Foram desenvolvidos dois experimentos e os genótipos utilizados (CNPAE 263 e CNPAE 256) foram provenientes da Embrapa Agroenergia, Brasília-DF. O primeiro experimento avaliou a porcentagem de germinação (%G), o índice de velocidade de germinação (IVG) e o tempo médio de germinação (TMG) das sementes, nos tratamentos 0,0 (controle); -0,2; -0,4 e -0,6 MPa. Também foram quantificados os teores de solutos orgânicos (aminoácidos solúveis totais, proteínas solúveis, carboidratos totais e prolina livre) e determinada a atividade de enzimas antioxidantes (ascorbato peroxidase - APX, catalase - CAT e guaiacol peroxidase - GPX), nas plântulas dos tratamentos controle e -0,2 MPa. A %G do CNPAE 263 foi mais afetada do que o controle, a partir de -0,4 MPa, enquanto que CNPAE 256, reduziu significativamente a %G no tratamento -0,2 MPa, em 64%, em relação ao controle. O IVG de ambos os genótipos foi reduzido a partir de -0,2 MPa, porém no CNPAE 256 esta redução foi mais significativa (95%). O TMG das sementes sob estresse, foi maior que na condição controle, sendo estes resultados mais expressivos no CNPAE 256. As plântulas do genótipo CNPAE 263 reduziram os teores de proteínas solúveis e de carboidratos totais e não apresentaram alterações nos teores de aminoácidos solúveis totais e prolina livre. Plântulas do genótipo CNPAE 256 reduziram os teores de aminoácidos solúveis totais, proteínas solúveis e prolina livre, e não alteraram os de carboidratos totais. Com relação às enzimas antioxidantes, os genótipos apresentam o mesmo padrão de comportamento, com diferenças na magnitude dos valores. O segundo experimento avaliou alguns mecanismos de resposta das mudas dos dois genótipos de pinhão-manso utilizados no primeiro experimento, submetidos ao estresse hídrico de -0,2 MPa, em meio de cultivo hidropônico. Após 30 dias de aclimatação, foi aplicado o PEG e os tratamentos foram: controle (sem adição de PEG), após 2, 24 e 48 h de imposição do estresse. Foram avaliadas as relações hídricas (potencial hídrico foliar - f e teor relativo de água - TRA), as trocas gasosas (fotossíntese líquida - A, transpiração - E, condutância estomática - gs e eficiência do uso da água - EUA), os teores de pigmentos fotossintetizantes e acessórios (clorofilas a, b, total e carotenoides), os teores de solutos orgânicos (carboidratos solúveis totais, proteínas solúveis, aminoácidos livres totais e prolina livre), além da atividade de enzimas antioxidantes (catalase - CAT e ascorbato peroxidase - APX) em folhas e raízes das plantas. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2x2, correspondendo a dois genótipos (CNPAE 263 e 256) e dois tratamentos hídricos (controle e estresse - 0,2 MPa). As relações hídricas de ambos os genótipos foram pouco afetadas pelo estresse, não havendo alteração do f no CNPAE 263, em relação ao controle. O TRA de ambos os genótipos foi recuperado, sendo mais evidente no CNPAE 263. As trocas gasosas de ambos os genótipos foram afetadas pela deficiência hídrica, sendo mais evidente após 48 h, com destaque para a eficiência o uso a água, que após 2 e 24 h de imposição do estresse não tiveram redução desta variável. Os teores de pigmentos fotossintéticos foram alterados pelo estresse hídrico em ambos os genótipos, havendo aumento da clorofila b para o CNPAE 263 após 2 h. Os teores de solutos orgânicos foram maiores nas folhas do que nas raízes. No CNPAE 263, o estresse hídrico aumentou os teores de carboidratos totais, aminoácidos solúveis totais e prolina livre nas folhas, e de carboidratos totais e proteínas solúveis nas raízes, enquanto que no CNPAE 256, promoveu aumento da prolina livre nas folhas e de proteínas solúveis e prolina livre nas raízes. A atividade das enzimas antioxidativas foi aumentada nas folhas e nas raízes em função do estresse, em ambos os genótipos, com destaque para as raízes, quando a atividade da CAT e da APX foi significativamente maior já a partir de 2 h de imposição do estresse. Pode-se concluir que ambos os genótipos apresentam diferenças no grau de tolerância ao estresse, onde o CNPAE 263 evidenciou ter maior grau, por germinar em condição de estresse de -0,2 MPa, além de não alterar as relações hídricas e acumular mais solutos orgânicos com o objetivo de ajustar-se osmoticamente, tanto nas plântulas, quanto nas plantas de pinhão-manso.