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Item Photosynthetic induction and activity of enzymes related to carbon metabolism: insights into the varying net photosynthesis rates of coffee sun and shade leaves(Sociedade Brasileira de Fisiologia Vegetal, 2013-05-21) Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Detmann, Kelly Coutinho; Reis, Josimar Vieira dos; Pereira, Lucas Felisberto; Sanglard, Lílian Maria Vincis Pereira; Rogalski, Marcelo; DaMatta, Fábio MuriloThe shade leaves of coffee (Coffea arabica L.) apparently retain a robust photosynthetic machinery that is comparable to that of sun leaves and can fix CO2 at high rates when subjected to high light intensities. This raises the question of why the coffee plant would construct such a robust photosynthetic machinery despite the low photosynthetic rates achieved by the shade leaves at low light supply. Here, we grew coffee plants at 100% or 10% full sunlight and demonstrated that the shade leaves exhibited faster photosynthetic induction compared with their sun counterparts, in parallel with lower loss of induction states under dim light, and were well protected against short-term sudden increases in light supply (mimicking sunflecks). These findings were linked to similar photosynthetic capacities on a per mass basis (assessed under nonlimiting light), as well as similar extractable activities of some enzymes of the Calvin cycle, including Rubisco, when comparing the shade and sun leaves. On the one hand, these responses might represent an overinvestment of resources given the low photosynthetic rates of the shade leaves when light is limiting; on the other hand, such responses might be associated with a conservative behavior linked to the origin of the species as a shade-dwelling plant, allowing it to maximize the use of the energy from sunflecks and thus ultimately contributing to a positive carbon balance under conditions of intense shading.Item Limitações e potencialidades da fotossíntese no cafeeiro em função da irradiância(Universidade Federal de Viçosa, 2011-02-16) Martins, Samuel Cordeiro Vitor; DaMatta, Fábio MuriloO presente estudo foi conduzido procurando-se analisar as contribuições das limitações hidráulicas, difusivas (estomática e mesofílica) e bioquímicas à fotossíntese do cafeeiro, a partição do nitrogênio dentro da maquinaria fotossintética e a ativação desta maquinaria em resposta à irradiância. Para tal, plantas de café arábica (Coffea arabica L.) foram cultivadas em vasos durante 12 meses, sob duas intensidades lumínicas (0 e 90% de sombreamento). Comparadas com as plantas de sol, as plantas à sombra exibiram maiores área foliar específica (63%), concentrações (em base de massa) de clorofilas (76%), carotenóides (62%) e de nitrogênio (N) (15%), como também maior razão clorofilas/N (53%); em contraste, as plantas sombreadas exibiram menores densidade estomática (32%), índice estomático (20%), densidade de venação (27%), condutâncias estomática (27%) e mesofílica (37%) e concentração de N em base de área (30%). Não houve variações significativas nas concentrações de pigmentos em base de área e na razão clorofila a/b entre os tratamentos. A partição do N investido em Rubisco e em componentes envolvidos no transporte de elétrons pouco diferiu entre os fenótipos; porém, maior fração do N investida em componentes estruturais (13%) foi observada nas plantas à sombra em relação às plantas ao sol. Não houve diferenças, em base de massa, nos parâmetros de trocas gasosas, com exceção da velocidade máxima de carboxilação tomando-se por base a concentração de CO 2 nos sítios de carboxilação, 24% maior nas plantas sombreadas em relação às plantas a pleno sol. Em contraste, em base de área, as plantas de sol exibiram maiores velocidade máxima de carboxilação (32%), taxa fotossintética máxima (45%) e taxa de transporte de elétrons (43%). Aparentemente, a condutância mesofílica tem importância igual ou inferior à da condutância estomática na explicação das baixas taxas fotossintéticas, independentemente da irradiância de crescimento. Sugere-se que a arquitetura hidráulica seja o fator primário mais limitante à fotossíntese no cafeeiro. Os resultados suportam a hipótese de que as plantas sombreadas aproveitariam melhor a energia de sunflecks em relação às plantas de sol, em razão dos maiores estados de ativação e menores perdas de indução fotossintética, além de ausência de fotoinibição nas folhas de sombra. Os resultados ajudam a explicar, em parte, a baixa eficiência fotossintética do uso do N, em decorrência de alto investimento desse elemento em compostos não-fotossintéticos.Item Concentração de açúcares solúveis, amido e aminoácidos em cafeeiro em função da razão área foliar/número de frutos em diferentes posições na copa(Embrapa Café, 2013) Chaves, Agnaldo Rodrigues de Melo; DaMatta, Fábio Murilo; Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Celin, Elaine FaccoEm março de 2007, foram coletados segmentos de ramos plagiotrópicos com três razões ‘área foliar/fruto’ (RAF) em cafeeiros cultivados em renques orientados norte-sul nas posições leste inferior, leste superior, oeste inferior e oeste superior da copa das plantas, enquanto em 2008 foram coletados segmentos de ramos plagiotrópicos em apenas uma RAF. Foi determinada a concentração de açúcares solúveis, amido e aminoácidos no material vegetal coletado nos dois anos. Em 2007, não foi possível correlacionar as concentrações dos carboidratos e aminoácidos com as diferentes RAF's, o que pode ter ocorrido em função da perda da autonomia dos ramos, fenômeno que propicia maior movimentação de sacarose entre os ramos de diferentes RAF's. Por outro lado, em 2008, a alta RAF não alterou a concentração dos produtos, o que pode ter ocorrido em função da baixa carga de frutos nesse período.Item Atividade de enzimas do metabolismo do carbono em função da razão área foliar/frutos em diferentes posições da copa do cafeeiro(Embrapa Café, 2013) Chaves, Agnaldo Rodrigues de Melo; DaMatta, Fábio Murilo; Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Celin, Elaine FaccoNeste trabalho, em março de 2007 foram coletados tecidos foliares em ramos plagiotrópicos com três razões área foliar/fruto (RAF) de plantas de café cultivadas em renques orientados norte-sul nas posições leste inferior, leste superior, oeste inferior e oeste superior da copa das plantas, enquanto em 2008 foram coletados tecidos foliares em ramos plagiotrópicos em apenas uma RAF. Foi determinada a atividade das enzimas da sintase da sacarose-fosfato-SPS, pirofosforilase da ADP-glicose-AGPase, invertase ácida e sintase da sacarose-Susy. Adicionalmente, não foi observado um padrão claro de resposta das atividades das enzimas AGPase, invertase, SuSy e SPS em 2007. Em 2008, por outro lado, observou-se tendência de menores atividades das enzimas supracitadas nas folhas da posição leste inferior, fato que pode estar associado com menor taxa de fotossíntese ao longo do dia, provavelmente em função de uma menor disponibilidade de luz nessa face.Item Crescimento vegetativo e produção em função da razão área foliar/fruto em diferentes posições da copa do cafeeiro(Embrapa Café, 2013) Chaves, Agnaldo Rodrigues de Melo; DaMatta, Fábio Murilo; Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Celin, Elaine FaccoNeste trabalho, nas safras 2006-2007 e 2007-2008, foi avaliado o crescimento dos ramos em plantas de café cultivadas em renques orientados na posição norte-sul em ramos plagiotrópicos com três razões área foliar/fruto (RAF) nas posições leste inferior (LI), leste superior (LS), oeste inferior (OI) e oeste superior (OS) da copa das plantas. Adicionalmente, em cada posição e em cada face de orientação, foi avaliada a produção de frutos nas safras 2006-2007, 2007-2008 e 2008-2009. Pode-se observar a competição entre o crescimento vegetativo e reprodutivo, tendo em vista que os ramos com menor RAF apresentaram menor crescimento na safra 2006-2007. A produção de frutos não apresentou o padrão de bienalidade do cafeeiro nas faces de posição na copa, e maiores produções nas safras 2006-2007 e 2008-2009. Verificou-se maior produção na face leste, o que pode estar associado a maior disponibilidade de luz naquela posição.Item Relação da morte de ramos com a razão área foliar por fruto, crescimento vegetativo e produção em diferentes posições da copa do cafeeiro(Embrapa Café, 2013) Chaves, Agnaldo Rodrigues de Melo; DaMatta, Fábio Murilo; Celin, Elaine Facco; Martins, Samuel Cordeiro VitorNeste trabalho, o objetivo foi avaliar a correlação entre a “morte de ramos” e a razão área foliar por fruto, taxa de crescimento e produção de frutos em ramos de Coffea arabica L. cv. Catuaí Vermelho – IAC 99, cultivado a campo. Para isso foram selecionadas 30 plantas de café cultivadas em renques orientados na posição norte-sul, e nelas selecionados 24 ramos com três razões de área foliar por fruto nas posições leste inferior, leste superior, oeste inferior e oeste superior da copa das plantas. O ensaio foi realizado na safra 2006-2007. Em cada posição foi realizado o acompanhamento do crescimento de ramos, da produção de frutos nos ramos e do número de ramos mortos. Foram estimadas as correlações entre a “morte de ramos” e as variáveis: área foliar por fruto, taxa de crescimento dos ramos, produção total de frutos, produção de frutos normais e produção de frutos-bóia. Observou-se que, à medida que aumenta a razão da área foliar por fruto, ocorre aumento da taxa de crescimento de ramos, redução da produção de frutos-bóias e redução do número de ramos mortos.Item LIMITAÇÕES E POTENCIALIDADES DA FOTOSSÍNTESE NO CAFEEIRO EM FUNÇÃO DA IRRADIÂNCIA(2011) Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Pereira, Lucas Felisberto; Reis, Josimar Vieira; Sanglard, Lilian Maria Vincis Pereira; Lópes, Nelson Facundo Rodriguez; Detmann, Kelly Coutinho da Silva; Morais, Leandro Elias; Silva, Paulo Eduardo Menezes; Cavatte, Paulo Cézar; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - CaféO cafeeiro arábica é uma espécie caracterizada por apresentar baixas taxas fotossintéticas, havendo indícios de que as limitações difusivas, principalmente a mesofílica, sejam as principais responsáveis por essa característica. Dessa forma, o presente estudo foi conduzido procurando-se analisar as contribuições das limitações difusivas (estomática e mesofílica) à fotossíntese do cafeeiro e investigar possíveis limitações hidraúlicas na espécie. Para tal, plantas de café arábica (Coffea arabica L.) foram cultivadas em vasos durante 12 meses, sob duas intensidades lumínicas (0 e 90% de sombreamento). Comparadas com as plantas de sol, as plantas sombreadas exibiram menores densidade de venação (27%), condutâncias estomática (27%) e mesofílica (37%). Não houve diferenças, em base de massa, nos parâmetros de trocas gasosas, com exceção da velocidade máxima de carboxilação tomando-se por base a concentração de CO2 nos sítios de carboxilação, 24% maior nas plantas sombreadas em relação às plantas a pleno sol. Em contraste, em base de área, as plantas de sol exibiram maiores velocidade máxima de carboxilação (32%), taxa fotossintética máxima (45%) e taxa de transporte de elétrons (43%). Aparentemente, a condutância mesofílica tem importância igual ou inferior à da condutância estomática na explicação das baixas taxas fotossintéticas, independentemente da irradiância de crescimento. Sugere-se que a arquitetura hidráulica seja o fator primário mais limitante à fotossíntese no cafeeiro.Item VARIAÇÕES NOS PADRÕES DE ALOCAÇÃO DE BIOMASSA EM NOVE CLONES DE Coffea canephora SUBMETIDOS À DEFICIÊNCIA HÍDRICA(2011) Silva, Paulo Eduardo de Menezes; Cavatte, Paulo Cesar; Moraes, Leandro Elias; Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Medina, Eduardo Ferreira; Sanglard, Lilian Maria Vincis Pereira; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - CaféO efeito do déficit hídrico nas variações dos padrões de alocação de biomassa foi estudado em nove clones de Coffea canephora. Os clones foram submetidos a regimes hídricos diferenciais: um grupo de plantas foi irrigado continuamente, de forma que a umidade do solo permanecesse próxima à capacidade de campo (plantas-controle); outros dois grupos foram submetidos à desidratação, imposta pela supressão da irrigação, de maneira gradual, até que a água disponível (AD) do solo dos vasos atingisse 66% (déficit hídrico moderado) e 33% (déficit hídrico severo) em relação à AD na capacidade de campo (CC). Foram determinados: altura de planta, comprimento de ramos plagiotrópicos, área foliar específica total, área foliar total, massa seca da parte aérea (caules, folhas e pecíolos), massa seca de raízes e densidade de caule. De maneira geral, o déficit hídrico acarretou reduções significativas na biomassa acumulada, com incrementos na razão de massa radicular e redução na razão de massa foliar, enquanto a razão de massa caulinar pouco variou. Foi possível observar uma grande divergência nos padrões de alocação de biomassa entre os clones avaliados, o que pode ser reflexo das diferentes estratégias de aclimatação ao déficit hídrico dentro da espécie.Item FOTOSSÍNTESE E METABOLISMO DO CARBONO EM FOLHAS DE Coffea arabica L. EM DIFERENTES RAZÕES ÁREA FOLIAR/N° DE FRUTOS(2009) Chaves, Agnaldo Rodrigues de Melo; DaMatta, Fábio Murilo; Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Wolfgramm, Ricardo; Antunes, Werner Camargos; Cecon, Paulo Roberto; Barros, Raimundo Santos; Embrapa - CaféNeste trabalho, foram investigadas alterações nas trocas gasosas e no metabolismo de carboidratos em folhas de ramos de plantas de café cultivadas em renques orientados na posição norte-sul, sob condições de campo, ao longo de dois anos. Foram realizadas avaliações em ramos em três classes de razão área foliar/número de frutos (RAF) [0 a 6 (R1); 6,1 a 14 (R2); >14 cm2 fruto-1 (R3)], em 2006-2007, e RAF >20 cm2 fruto-1, em 2007-2008, nas posições leste inferior (LI), leste superior (LS), oeste inferior (OI) e oeste superior (OS) da copa. As avaliações de trocas gasosas e metabolismo do carbono foram realizadas em março de 2007 e em março de 2008. Em 2007, a taxa fotossintética e a condutância estomática não variaram muito entre os tratamentos analisados, entretanto apresentaram queda ao longo do dia. Em contrapartida, em 2008 a taxa fotossintética e a condutância estomática decresceram apenas às 16:00 h, em todos os tratamentos avaliados. Nenhuma alteração substancial nas atividades de enzimas-chave associadas ao metabolismo do carbono e na concentração de carboidratos foi verificada entre os tratamentos analisados, nos dois anos. Registra-se, ainda, que a manutenção das trocas gasosas, ao longo do dia, pode estar muito mais associada a baixas demandas evaporativas da atmosfera do que propriamente com retroinibição da fotossíntese. Nesse sentido, os estômatos parecem responder fortemente ao aumento do déficit de pressão de vapor; porém, ritmos endógenos também podem estar associados ao fechamento estomático, especialmente no fim da tarde.Item PRODUÇÃO E “SECA DE RAMOS” EM DIFERENTES POSIÇÕES DA COPA DO CAFEEIRO(2009) Chaves, Agnaldo Rodrigues de Melo; DaMatta, Fábio Murilo; Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Wolfgramm, Ricardo; Antunes, Werner Camargo; Cecon, Paulo Roberto; Barros, Raimundo Santos; Embrapa - CaféNeste trabalho, foram investigadas alterações na produção e na “seca de ramos” em plantas de café cultivadas em renques orientados na posição norte-sul, sob condições de campo, ao longo de dois anos. Foram realizadas avaliações em 2006-2007 e em 2007-2008, nas posições leste inferior (LI), leste superior (LS), oeste inferior (OI) e oeste superior (OS) da copa das plantas de café. A produção de frutos foi avaliada em abril de 2007 e em maio de 2008, enquanto a seca de ramos, em julho de 2007 e 2008. Em 2007, a produção total de frutos e de frutos normais nas faces leste e oeste foi maior no estrato superior em relação ao inferior, enquanto a produção de frutos-bóia foi maior em OS que em OI. Entre as faces do renque, tanto a produção total de frutos, a de frutos normais e a de frutos-bóia, bem como a morte de ramos, no estrato superior, foram maiores na face leste em comparação com a oeste. A produção total de frutos foi sobremodo maior em 2006-2007 que em 2007-2008, em todas as posições e faces avaliadas. Entretanto, não se verificaram variações de bienalidade de produção entre faces do dossel; possivelmente, maior produção da face leste poderia estar associada com maior disponibilidade de luz, nas condições deste experimento.