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Análise proteômica do estresse hídrico em cafeeiro
(2007) Ramos, Humberto J.O.; Chaves, Daniela F.S.; Pereira, Luiz Filipe Protasio; Cruz, Leonardo M.; Fungaro, Maria H.; Hungria, Mariângela; Osaku, Clarice; Petzl-Erler, Maria L.; Ayub, Ricardo Antônio; Peralta, Rosane M.; Marur, Celso Jamil; Souza, Emanuel M.; Vieira, Luiz Gonzaga Esteves; Pedrosa, Fábio O.; Embrapa - Café
Déficit hídrico é um dos fatores ambientais mais importantes para a diminuição da produtividade do cafeeiro, tanto no Brasil quanto em outros países produtores. O estabelecimento de estratégias para obtenção de cultivares tolerantes ao estresse hídrico depende da compreensão das respostas biológicas ao nível genético, molecular e bioquímico. Para estudar a resposta ao estresse hídrico no gênero Coffea, foi estabelecida uma rede de pesquisa em proteômica (PROTEOPAR - Programa Proteoma do Paraná) constituída de oito laboratórios. Quatro genótipos de Coffea, com diferentes respostas fisiológicas à seca, foram analisados: C. canephora (Clone 14, tolerante e Clone 109A, sensível) e C. arabica (BA10, tolerante e Geisha, sensível). Proteínas foram extraídas de folhas e raízes de plantas (18 meses de idade) mantidas em casa-de-vegetação, utilizando-se o método de SDS-Fenol modificado. Os regimes hídricos constituíram-se dos seguintes tratamentos: controle irrigado, estresse hídrico severo (-4,0 MPa de potencial de água) e recuperação pós-estresse (36 horas após irrigação). Os extratos protéicos foram distribuídos aos laboratórios do PROTEOPAR para obtenção e análise do padrão de expressão protéica diferencial via eletroforese bidimensional. O método de identificação de proteínas PMF ("Peptide mass fingerprinting") foi aplicado utilizando-se um espectrômetro de massa (MS) do tipo MALDI-TOF e comparando os espectros de digestão tríptica contra bancos de dados baseados em ESTs de Coffea.
Assimilação de CO2 em diferentes espaçamentos do cafeeiro IAPAR 59
(2001) Marur, Celso Jamil; Androcioli, Armando; Tsukahara, Rodrigo Yoiti; Morais, Heverly; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
O objetivo deste trabalho foi estimar as taxas de assimilacão de C02 em uma população de 10.000 plantas de cafeeiros, instalada nos espaçamentos de 1,5, 2,O e 3,0 m entre linhas. Procedeu-se às determinações das taxas de fotossintese em folhas de ramos situados a 1,Om e 1,7 m de altura, em dias caracterizados por céu sem nebulosidade. Procedeu-se também à medição da radiação fotossintéticamente ativa em pontos fixos a 1,O m e a 1,7 m de altura. Em 09/04 as taxas fotossintéticas nas folhas a 1,70m de altura aparentemente não foram diferentes nos 3 tratamentos, enquanto que a 1,O m as taxas foram inferiores nas plantas do espaçamento de 1,5 m, em função dos baixos níveis de radiação fotossintéticamente ativa que incidem nesta porção da planta. Durante as horas mais quentes as folhas das plantas do espaçamento de 3,O m estiveram maiores que o ar. Em 30/04 as taxas fotossintéticas nos 3 tratamentos foram acentuadamente inferiores a aquelas obtidas em 09/04, provavelmente devido ás temperaturas ligeiramente inferiores e também da geada ocorrida em 17/04, sendo reduzidas mais intensamente nas plantas do espaçamento de 3.0 m. Em 08/02/2000 os resultados foram similares aos obtidos em 30/04/99. Assim, pelo fato dos tratamentos com menor espaçamento apresentarem maiores índices de Área Foliar e em função das taxas fossintéticas, a 1.0 m de altura, serem maiores no espaçamento de 2,0 m, pode-se sugerir que as plantas com espaçamento de 2,0 X 0.5 m sejam capazes de conferir um volume maior de produção por unidade de área.
Avaliação da anatomia foliar de cafeeiro sombreado com guandu e cultivado a pleno sol
(2003) Morais, Heverly; Medri, Moacyr Eurípedes; Caramori, Paulo Henrique; Ribeiro, Ana Maria de Arruda; Marur, Celso Jamil; Gomes, José Carlos; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
A adaptação de plantas de uma mesma espécie a diferentes habitats constitui a base da diferenciação entre folhas de sol e folhas de sombra e está associada a modificações nas características anatômicas. Para verificar e caracterizar tais mudanças foi conduzido um estudo em cafeeiros sombreados com guandu comum (Cajanus cajan) linhagem IAPAR PPP-832, utilizando-se como referência cafeeiros cultivados a pleno sol. Os cafeeiros da cultivar IPR 99 foram plantados em 10/12/1998 no espaçamento 2,5 x 0,70 m e foram recepados após a geada de julho de 2000. O guandu foi semeado nas entrelinhas dos cafeeiros na densidade de 3 plantas/m linear em dezembro de 2000, atingindo em maio de 2001 seu crescimento vegetativo máximo (4 m de altura) e cobrindo totalmente os cafeeiros. A interceptação da radiação solar global pelo guandu manteve-se entre 80 e 90% de maio a julho e caiu para 65% no final de agosto, devido à senescência das plantas. No dia 4 de setembro foram coletadas dez folhas de plantas diferentes de cada tratamento (cafeeiros sombreados e cafeeiros a pleno sol) escolhidas ao acaso, do 2º par de folhas do ramo plagiotrópico a contar do ápice, pertencentes ao terço superior das plantas e voltadas para a face norte. De cada folha foram extraídos pedaços de 0,5 cm 2 da região mediana, os quais foram submetidos à preparação de lâminas pelo Método de Parafina. Em seguida os cortes foram emblocados em parafina e foram retiradas secções transversais de 10 mm de espessura, com micrótomo rotativo manual. Estas secções passaram por etapas de colagem em lâminas com adesivo Haupt, distensões em placa aquecida, coloração pela combinação azul de astra e fucsina básica, e finalmente foram fixadas em bálsamo-do-Canadá. Para análise dos cortes transversais foram efetuadas cinco medições de cada indivíduo, utilizando-se ocular micrométrica. As estruturas avaliadas foram: espessura da parede celular e cutícula, espessura das epidermes abaxial e adaxial, espessura do parênquima paliçádico e lacunoso e espessura da folha. Os percentuais de espaços intercelulares foram obtidos pelo método gravimétrico], sem o uso da ocular micrométrica. O número de estômatos foi avaliado por meio de lâminas preparadas a partir da impressão de nitrocelulose (esmalte incolor) na epiderme abaxial das folhas, retirando-se películas no terço mediano. A contagem de estômatos foi feita em 5 campos de cada folha. Para caracterizar o comprimento dos estômatos foram avaliadas 5 folhas de plantas distintas de cada tratamento, das quais foram extraídos pedaços de 0,5 cm 2 da região mediana, que passaram pelo processo de dissociação da epiderme por meio da Mistura de Jeffrey (ácido crômico e ácido nítrico a 10%); as epidermes (abaxial e adaxial) foram submetidas à coloração pela combinação azul de astra e fucsina básica e finalmente foram fixadas em lâminas. Foi medido o comprimento de 10 estômatos em cinco campos diferentes, utilizando um microscópio de câmara clara com ocular micrométrica. Os dados foram submetidos à comparação de médias pelo teste estatístico "t" de Student. Para todas as variáveis avaliadas observaram-se diferenças anatômicas entre folhas expostas ao sol e à sombra. As folhas expostas ao sol apresentaram cutículas e paredes celulares mais espessas, células da epiderme mais estreitas, parênquima paliçádico com células mais alongadas, parênquima lacunoso espesso e com poucos espaços intercelulares e maior número de estômatos. Folhas sob condições de denso sombreamento apresentaram menor espessura das células da cutícula e parede celular; mesofilos com menores volumes, porém com maiores espaços intercelulares; epidermes com células mais espessas e estômatos em menor quantidade, envoltos por células subsidiárias de menores dimensões. Os resultados obtidos evidenciaram que a espécie Coffea arabica caracteriza-se por apresentar grande amplitude de adaptação fenotípica à mudança na intensidade de radiação solar. Características observadas no aparato estomático e mesofilo atribuem às plantas cultivadas a pleno sol maior atividade fotossintética, que por sua vez pode implicar em ganhos produtivos.
Características fisiológicas e de crescimento de cafeeiro sombreado com guandu e cultivado a pleno sol
(2003) Morais, Heverly; Marur, Celso Jamil; Caramori, Paulo Henrique; Ribeiro, Ana Maria de Arruda; Gomes, José Carlos; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Embora no Brasil predomine o cultivo a pleno sol, a utilização de sistemas agroflorestais na cafeicultura é uma técnica antiga e muito difundida na América Latina, com grande potencial para o estabelecimento de sistemas de produção mais sustentáveis. Adaptações de plantas da mesma espécie aos diferentes habitats estão asso-ciadas a alterações nas suas características fisiológicas e morfológicas. Para verificar e caracterizar os efei-tos do sombreamento sobre a fotossíntese, transpiração e crescimento de cafeeiros sombreados com guandu (Cajanus cajan), comparados com cafeeiros a pleno sol, foi conduzido um estudo em Londrina, PR, em uma lavoura de café cultivar IPR 99, plantada em 10/12/1998, em um espaçamento de 2,5 m x 0,70 m com uma planta por cova e recepada a 30 cm de altura em setembro de 2000. A área total de 6000 m 2 foi subdividida em duas parcelas adjacentes, sendo uma sombreada com guandu e a outra a pleno sol. O guandu gigante (Cajanus cajan), linhagem IAPAR PPP-832, foi semeado nas entrelinhas dos cafeeiros na densidade de 3 plantas/m linear em dezembro de 2000, atingindo em maio de 2001 seu crescimento vegetativo máximo (4 m de altura) e cobrindo totalmente os cafeeiros. Em setembro de 2001 o guandu foi podado a 60 cm de altura, retomou novamente o crescimento e atingiu sua altura máxima (4 m) em abril de 2002. A interceptação da radiação solar global incidente pelo dossel de guandu, medida com piranômetros LI-COR (modelo LI200X) acoplados a um micrologger, revelou uma porcentagem de interceptação variando de 17% a 88% no decorrer da experimentação. A fotossíntese líquida e a transpiração foram avaliadas em três plantas de cada tratamen to, escolhidas ao acaso. As avaliações na parcela com guandu ocorreram sob três condições de densidade de sombreamento: cafeeiros totalmente sombreados com guandu, realizada no dia 22/08/2001; cafeeiros sem cobertura, um dia após a poda do guandu, realizada no dia 05/09/2001 e cafeeiros parcialmente cobertos, após a rebrota do guandu, realizada 50 dias após a poda. As medições foram efetuadas no período das 7:00 às 18:00 h, excetuando a primeira avaliação que ocorreu das 8:00 às 15:00 h. Foram selecionadas folhas corres-pondentes ao 2º par de folhas do ramo plagiotrópico a contar do ápice, posicionadas na região mediana da planta, orientadas no sentido leste/oeste em relação à luz solar incidente. Em duas folhas de cada planta procedeu-se à avaliação de fotossíntese líquida e transpiração por meio de um sistema portátil de fotossíntese (LI-COR, modelo LI-6200 e analisador de gás LI-6250). Os dados de fotossíntese líquida foram ajustados a uma regressão polinomial assimétrica e foi feita a comparação das linhas de regressão ajustadas para cada tratamento por meio do teste F, a 5% de probabilidade. Para caracterizar o crescimento avaliou-se: altura da planta, número de ramos plagiotrópicos, diâmetro da copa, área foliar, peso foliar de matéria verde, peso foliar de matéria seca e peso foliar específico, por meio de medições realizadas em 10 plantas ao acaso de cada tratamento, em abril/2001, setembro/2001, março/2002 e agosto/2002. O baixo nível de radiação incidente sobre os cafeeiros sombreados provocou decréscimos na taxa fotossintética e transpiração, que se mantiveram inferiores nas avaliações efetuadas 1 dia após a poda e 50 dias após a poda; verificou-se também nas plantas sombreadas a ocorrência de maior altura, folhas maiores e com menor quantidade de matéria seca. Esses resultados indicam que em Coffea arabica o excesso de sombra afeta drasticamente sua fisiologia e morfologia. Características observadas de fotossíntese, densidade foliar e número de ramos nos cafeeiros sombreados permitem inferir que tais plantas expressam menor potencial produtivo.
Características fisiológicas e de crescimento de cafeeiro sombreado com guandu e cultivado a pleno sol
(Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa, 2003-10) Morais, Heverly; Marur, Celso Jamil; Caramori, Paulo Henrique; Ribeiro, Ana Maria de Arruda; Gomes, José Carlos
O conhecimento dos efeitos do sombreamento sobre a fisiologia de cafeeiros é importante para se determinar níveis ótimos de radiação e temperatura, bem como para subsidiar estudos sobre o crescimento de plantas sombreadas, a fim de determinar a arquitetura ideal do cafeeiro que maximize a captura da radiação solar disponível em ambientes sombreados. O objetivo deste trabalho foi avaliar características fisiológicas e de crescimento de cafeeiros (Coffea arabica L.) cultivados sob sombreamento denso com guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp.) e a pleno sol. O baixo nível de radiação incidente sobre os cafeeiros sombreados com guandu resultou em decréscimos na taxa fotossintética e na transpiração, maior altura de planta, folhas maiores e com menor quantidade de matéria seca. Esses resultados indicam que o excesso de sombra afeta drasticamente a fisiologia e morfologia de C. arabica.
Desenvolvimento de gemas florais, florada, fotossíntese e produtividade de cafeeiros em condições de sombreamento
(Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa, 2008-04) Morais, Heverly; Marur, Celso Jamil; Caramori, Paulo Henrique; Koguishi, Mirian Sei; Gomes, José Carlos; Ribeiro, Ana Maria de Arruda
O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do sombreamento, durante o período de desenvolvimento floral, sobre as gemas florais, florada, fotossíntese e produtividade de cafeeiros. Cafeeiros adultos IAPAR 59 cultivados em Londrina, PR, foram sombreados em diferentes épocas, com malhas de sombrite com 50% de porosidade, e comparados com cafeeiros cultivados a pleno sol. As coberturas foram colocadas sobre as plantas em intervalos mensais, de abril a agosto, e retiradas no início de outubro. A densidade e o período de sombreamento não tiveram influência sobre a quantidade de nós, em cada estádio de desenvolvimento da gema floral, época e intensidade da florada, fotossíntese e produtividade dos cafeeiros, o que indica que a interceptação de até 50% da radiação, incidente no período de abril a agosto, época de desenvolvimento floral, não afeta o potencial produtivo desta cultura.
MICROCLIMA, FISIOLOGIA E PRODUÇÃO DE CAFÉ EM DOIS ESPAÇAMENTOS DE PLANTIO
(2011) Morais, Heverly; Sera, Tumoru; Nagashima, Gatúlio Takashi; Caramori, Paulo Henrique; Marur, Celso Jamil; André, Joaquim; Soares, André das Graças Garcia; Nagai, Fabio Frank; Motta, Vivian Bette; Embrapa - Café
O objetivo desse trabalho foi avaliar o microclima, características fisiológicas e produção de cafeeiros no sistema adensado, em dois espaçamentos na linha de plantio. O estudo foi realizado no campo experimental do Instituto Agronômico do Paraná, em Londrina, PR. O delineamento experimental foi constituído por 32 cultivares em parcelas de dez plantas com uma planta por cova, em três espaçamentos: 2,5 x 0,5m (8000 plantas/ha); 2,5 x 0,75m (6000 plantas/ha) e 2,5 x 1,0m (4000 plantas/ha). O experimento foi implantado em novembro de 2006. Foram monitoradas as seguintes variáveis microclimáticas: umidade e temperatura do ar, velocidade do vento, radiação solar global e precipitação. As características de crescimento avaliadas foram: altura da planta, diâmetro da base da copa e número de ramos plagiotrópicos primários. Foram medidos o potencial da água na folha, a taxa de assimilação líquida de CO2 (fotossíntese líquida) e a resistência estomática da folha. A produção foi estimada e os seguintes componentes de produção medidos: total de nós, número de nós com frutos e total de frutos. Os resultados demonstraram que a condição de maior adensamento de plantas na linha (2,5 x 0,5m) modificou o microclima das plantas, propiciando temperaturas médias e extremas mais amenas, maior umidade relativa do ar e menor velocidade do vento. O adensamento populacional na linha de plantio resultou em plantas com maior altura, diâmetro da copa e número de ramos plagiotrópicos. Os resultados de potencial total da água, resistência estomática e fotossíntese líquida não diferiram estatisticamente entre as cultivares e espaçamentos. A produção média por planta na safra de 2009 e 2010 foi maior no sistema mais adensado. Os componentes de produção apresentaram maiores valores no sistema mais adensado. Assim, conclui-se que nas condições do Norte do Paraná, o cafeeiro cultivar Catuaí Vermelho IAC 144 no espaçamento mais adensado de 2,5m x 0,5m, comparativamente ao espaçamento de 2,5m x 1,0m, foi mais produtivo nas três primeiras safras devido a condições favoráveis de microclima e crescimento.
Modifications on leaf anatomy of Coffea arabica caused by shade of pigeonpea (Cajanus cajan)
(Instituto de Tecnologia do Paraná - Tecpar, 2004-11) Morais, Heverly; Medri, Moacyr Eurípedes; Marur, Celso Jamil; Caramori, Paulo Henrique; Ribeiro, Ana Maria de Arruda; Gomes, José Carlos
Modifications on leaf anatomy in Coffea arabica shaded with pigeonpea (Cajanus cajan), compared to cultivation under full sun, were assessed. The leaves fully exposed to sunlight presented thicker cuticles and cellular walls, narrower epidermis cells, palisade parenchyma with longer cells, thicker lacunar parenchyma, fewer intercellular spaces and a larger stomata number. Leaves under dense shade presented a narrower cuticle and cellular wall; a mesophyll with smaller volume, but with larger intercellular spaces; and epidermis with thicker cells and a smaller stomata amount, surrounded by subsidiary cells of smaller dimensions. Plants grown under full sunlight presented higher values of net photosynthesis. The results evidenced that the species C. arabica has a wide range of phenotypic adaptation to changes in the radiation intensity.