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Item Metabolismo do carbono e limitações bioquímicas da fotossíntese em folhas de diferentes posições da copa do cafeeiro (Coffea arabica L.)(2007) Araújo, Wagner Luiz; Cunha, Roberto Lisboa; Celin, Elaine F.; Dias, Paulo Cesar; Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; Antunes, Werner Camargos; Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Cavatte, Paulo Cezar; Matos, Fabio Santos; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - CaféNeste trabalho, examinaram-se potenciais alterações do metabolismo do carbono, em folhas sujeitas a diferentes ambientes lumínicos, com o intuito de melhor compreender possíveis relações entre aquelas alterações e as causas da variação espacial diurna da fotossíntese, sob uma perspectiva bioquímica. Examinou-se, então, o curso diurno da concentração de carboidratos e do metabolismo do carbono em folhas de diferentes posições da copa de plantas de café cultivadas em campo. As atividades inicial e total da Rubisco, bem como seu estado de ativação, pouco variaram entre faces e estratos. As pequenas variações nas concentrações dos carboidratos e nas atividades de várias enzimas associadas com o metabolismo do carbono sugerem que o café apresenta uma baixa plasticidade para ajustar a sua maquinaria bioquímica para fixação do CO2, em resposta à redução da disponibilidade de luz. Verificou-se, também, que a maior atividade da invertase ácida foi acompanhada por maiores concentrações de hexoses e de amido, particularmente nas folhas superiores da face oeste. As maiores atividades da sintase da sacarose-fosfato e da fosfatase da frutose-1,6-bisfosfato nas folhas superiores, em relação às das inferiores, devem estar fortemente associadas com as maiores taxas fotossintéticas observadas nas primeiras, de modo a garantir-lhes a manutenção da síntese e da exportação de fotoassimilados.Item Limitações da fotossíntese em folhas de diferentes posições da copa do cafeeiro (Coffea arabica L.).(2007) Araújo, Wagner Luiz; Dias, Paulo Cesar; Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; Celin, Elaine F.; Cunha, Roberto Lisboa; Chaves, Agnaldo Rodrigues de Melo; Caten, Ângela Ten; Batista, Karine D.; Pompelli, Marcelo Francisco; Carretero, Diego Martins; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - CaféNeste estudo investigaram-se as estratégias fisiológicas e bioquímicas envolvidas na aclimatação da maquinaria fotossintética, em diferentes posições da copado cafeeiro, em função da atenuação da irradiância interceptada, ao longo do dossel, em plantas cultivadas em campo. A taxa de assimilação líquida do carbono (A) foi maior (135%) nas folhas superiores, ao passo que a razão entre a concentração interna e ambiente de CO2 (Ci/Ca) foi sempre maior, e a composição isotópica do carbono menor, nas folhas inferiores, enquanto valores similares das condutâncias estomática (gs) e mesofílica (gm) foram observados, comparando-se folhas superiores e inferiores. Apesar da baixa disponibilidade de luz, observada nos estratos inferiores, tanto as irradiâncias de compensação como a de saturação foram similares entre folhas superiores e inferiores. O rendimento quântico aparente também foi similar entre faces e estratos. A taxa de assimilação líquida de carbono saturada pela luz foi relativamente baixa, mesmo nas folhas superiores, indicando que limitações outras, além da luz, podem estar largamente associadas às baixas taxas fotossintéticas do cafeeiro. Com efeito, estes resultados, juntamente com os obtidos a partir das curvas A/Ci, sugerem que: (i) as causas da variação espacial das taxas fotossintéticas em folhas recém-expandidas não foram resultantes de limitações bioquímicas ou difusionais, mas, fundamentalmente de limitações fotoquímicas associadas à baixa disponibilidade de luz; (ii) as baixas taxas fotossintéticas per se, em café, devem ser resultantes, particularmente, de limitações difusivas, conforme se infere a partir dos valores baixos de gs e gm, tanto nas folhas superiores como nas inferiores, ao longo de todo o dia, mas não necessariamente devido a uma baixa capacidade mesofílica para fixação de CO2. Concomitantemente, estes resultados sugerem que, apesar dos valores relativamente baixos de A, o aparelho fotossintético do café exibe uma plasticidade relativamente baixa às variações da RFA.Item Trocas gasosas, parâmetros de fluorescência e concentração de pigmentos e nitrogênio em resposta à manipulação da relação fonte-dreno em Coffea arabica L.(2007) Cunha, Roberto Lisboa; Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; Cavatte, Paulo Cezar; Matos, Fabio Santos; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - CaféEm geral, um aumento da razão fonte:dreno, e.g., via remoção parcial de frutos, pode ocasionar decréscimos correspondentes na taxa de assimilação líquida de carbono, devido à retroinibição derivada do acúmulo de carboidratos na folha. Investigaram-se alterações na composição isotópica do carbono, nas trocas gasosas e no conteúdo de pigmentos e nitrogênio em folhas de plantas de café cultivadas em campo, em resposta à manipulação da relação fonte-dreno, por meio de desfrutificação e desfolhamento controlados, tendo em vista uma potencial alteração na capacidade fotossintética das folhas, em função da redução da relação fonte:dreno. Os tratamentos consistiram de: (i) remoção de todos os frutos e 100% da área foliar (T1); (ii) metade da carga de frutos e 100% da área foliar (T2); e (iii) carga completa de frutos e 50% da área foliar (T3). Os frutos foram removidos no estádio de "chumbinho". As avaliações foram realizadas durante a fase de rápido ganho de massa seca do fruto. Observaram-se, que plantas do tratamento T3 apresentaram valores mais negativos de composição isotópica do carbono, porém maiores taxas diárias de assimilação de carbono e condutância estomática, além de menor temperatura foliar (particularmente durante os períodos mais quentes). Aparentemente, não ocorreu fotoinibição da fotossíntese. As concentrações de pigmentos e nitrogênio não sofreram alterações em resposta aos tratamentos aplicados. Os resultados indicam que a redução na razão fonte:dreno pode afetar positivamente a fotossíntese líquida, via aumentos na condutância estomática, porém sem afetar a fotoquímica da fotossíntese durante a fase de rápido crescimento dos frutos do cafeeiro.Item Efeitos de taxas de imposição e severidade do déficit hídrico sobre a fotossíntese em folhas de Coffea canephora(2005) Ronchi, Cláudio Pagotto; Caten, Ângela Ten; Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; Batista, Karine D.; Chaves, Agnaldo Rodrigues de Melo; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - CaféMudas de Coffea canephora, clone 109A, foram cultivadas em casa de vegetação e submetidas a duas taxas de imposição do déficit hídrico, utilizando-se, para isso, de vasos de diferentes volumes: 6 L, taxa rápida; e 24 L, taxa lenta. As amostragens e medições foram feitas quando as plantas atingiram um potencial hídrico de antemanhã de aproximadamente -2,0 MPa (déficit moderado ) e -4,0 MPa (déficit severo), sendo necessário, para isso, 4 e 6 dias nas plantas dos vasos de 6 L, e 12 e 17 dias naquelas dos vasos de 24 L, respectivamente, após a suspender-se a irrigação. Avaliaram-se as trocas gasosas, parâmetros de fluorescência, concentrações de pigmentos e de prolina, e danos celulares (extravazamento de eletrólitos). Os tratamentos não afetaram as concentrações de pigmentos. Pequenas alterações nos parâmetros de fluorescência foram observadas apenas em plantas sob déficit severo, imposto lentamente. Sob déficit severo, os níveis de prolina aumentaram 31 e 212%, em relação às plantas-controle, nas plantas dos vasos pequenos e grandes, respectivamente; enquanto os danos celulares aumentaram em média 239%, em relação às plantas-controle, independente do tamanho do vaso. A taxa fotossintética, a condutância estomática e a transpiração reduziram-se com a severidade do déficit, sem, contudo, que alterações expressivas fossem observadas nesses parâmetros em função das diferentes taxas de imposição do déficit hídrico.Item Crescimento e alocação de biomassa em duas progênies de café submetidas a déficit hídrico moderado(2005) Dias, Paulo Cesar; Araújo, Wagner Luiz; Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; Pompelli, Marcelo Francisco; Batista, Karine D.; Caten, Ângela Ten; Ventrella, Marília C.; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - CaféEste trabalho objetivou avaliar o crescimento e a alocação de biomassa de duas progênies de café (Catucaí 785-15 e Siriema, respectivamente sensível e tolerante à seca) submetidas a déficit hídrico moderado. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, cultivando-se as plantas em vasos de 12 dm3. As plantas receberam 100% da água evapotranspirada por 90 dias; após, um lote continuou sendo irrigado dessa maneira, enquanto noutro lote a irrigação foi reduzida para 50%, 40% e 30% da água evapotranspirada pelas plantas-controle, a intervalos de 20 dias. A progênie Siriema apresentou um maior crescimento inicial, evidenciado pelo maior acúmulo de massa seca total e maior taxa de crescimento da parte aérea em ambos regimes hídricos. A massa seca de raiz foi igual entre progênies sob déficit hídrico; porém, Siriema apresentou um maior comprimento total e maior superfície de raízes. O déficit hídrico não alterou a distribuição e alocação de biomassa nas progênies estudadas, mantendo-se constantes as razões massa seca de raiz: massa seca da parte aérea e massa seca de raiz: massa seca de folha e, também, a taxa de crescimento da taxa aérea.Item Relações hídricas e trocas gasosas em duas progênies de café submetidas a déficit hídrico moderado(2005) Dias, Paulo Cesar; Araújo, Wagner Luiz; Batista, Karine D.; Pompelli, Marcelo Francisco; Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - CaféEste trabalho objetivou estudar o efeito do déficit hídrico moderado nas relações hídricas e nas trocas gasosas de duas progênies de café (Catucaí 785-15 e Siriema, respectivamente sensível e tolerante à seca). O experimento foi conduzido em casa de vegetação, cultivando-se as plantas em vasos de 12 dm 3 . As plantas receberam 100% da água evapotranspirada por 90 dias; após, um lote continuou sendo irrigado dessa maneira, enquanto noutro lote a irrigação foi reduzida para 50%, 40% e 30% da água evapotranspirada pelas plantas-controle, a intervalos de 20 dias. A progênie Siriema apresentou maior potencial hídrico de antemanhã que Catucaí, sob déficit hídrico, indicando que o estresse foi mais severo na última. O déficit hídrico reduziu a taxa fotossintética, a condutância estomática e a taxa transpiratória, não ocorrendo, contudo, alterações entre progênies. A redução da taxa fotossintética foi associada a limitações estomáticas da fotossíntese. A condutância hidráulica e a condutância hidráulica específica decresceram semelhantemente em resposta ao déficit hídrico, em ambas progênies. O teor relativo de água decresceu nas plantas sob déficit hídrico, sem diferença entre progênies. Catucaí apresentou menor área foliar específica e maior massa seca por área, fato que pode ser atribuído ao maior número de camadas de parênquimas palissádico e lacunoso ou, também, devido a menos espaços intercelulares, mas a deficiência hídrica não alterou esses parâmetros dentro das progênies.Item Fotossíntese e mecanismos de proteção contra escaldadura em Coffea arabica L., cultivado em campo sob dois níveis de irradiância(2005) Chaves, Agnaldo Rodrigues de Melo; DaMatta, Fábio Murilo; Ribeiro, Aristides; Pinheiro, Hugo Alves; Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; Batista, Karine D.; Dias, Paulo Cesar; Araújo, Wagner; Caten, Ângela Ten; Ronchi, Cláudio Pagotto; Cunha, Roberto Lisboa; Loureiro, Marcelo Ehlers; Embrapa - CaféProcurou-se identificar potenciais mecanismos de proteção contra a escaldadura em cafeeiros cultivadas no campo, sob 50 e 100% da luz natural incidente. Foram analisadas folhas das faces do renque completamente expostas à luz, em três épocas: agosto e dezembro de 2003 e outubro de 2004. A fotossíntese líquida foi muito baixa e similar nas plantas de ambos regimes de luz em todas as épocas, especialmente à tarde. Tendência semelhante foi observada para a atividade da rubisco. Observou-se fotoinibição crônica em agosto e uma discreta fotoinibição dinâmica em dezembro e outubro nas plantas de ambos tratamentos. O ângulo foliar foi sempre maior nas plantas a pleno sol em relação às sob sombra. Na maioria das amostragens, a taxa de transporte de elétrons foi semelhante em plantas de ambos tratamentos. Verificou-se tendência de maiores níveis de ascorbato nas plantas a pleno sol que naquelas sob sombra. Não se observaram diferenças substanciais nas atividades das principais enzimas antioxidantes, bem como na extensão de danos celulares, entre plantas ao sol ou à sombra. Em suma, os resultados indicam que o sombreamento não resultaria em proteção adicional contra a escaldadura nas folhas mais expostas, tampouco contribuiria decisivamente para maximizar as trocas gasosas dessas folhas, mas poderia limitar grandemente a fotossíntese da folhagem mais interna, em função da menor disponibilidade de luz. Isso parece explicar, em boa extensão, o porquê de o sombreamento resultar em reduções na produtividade de cafezais, pelo menos em regiões com características climáticas próximas às ótimas para a cafeicultura.Item Efeitos de taxas de imposição e severidade do déficit hídrico sobre o metabolismo de carboidrados em folhas de Coffea canephora(2005) Ronchi, Cláudio Pagotto; Batista, Karine D.; Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; Caten, Ângela Ten; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - CaféMudas de Coffea canephora, clone 109A, foram cultivadas em casa de vegetação e submetidas a duas taxas de imposição do déficit hídrico, utilizando-se, para isso, de vasos de diferentes volumes: 6 L , taxa rápida; e 24 L, taxa lenta. As amostragens foram feitas quando as plantas atingiram um potencial hídrico de antemanhã (Yam) de aproximadamente -2,0 MPa (déficit moderado ) e -4,0 MPa (déficit severo), sendo necessário, para isso, 4 e 6 dias nas plantas dos vasos de 6 L, e 12 e 17 dias naquelas dos vasos de 24 L, respectivamente, após suspender-se a irrigação. Avaliaram-se, então, em dois horários do dia, as concentrações foliares de hexoses, sacarose, amido e aminoácidos livres totais, além das atividades de enzimas-chave no metabolismo do carbono metabolism (AGPase, invertase ácida, SuSy, SPS, FBPase) em folhas de café, em resposta às taxas de imposição e níveis do déficit. Os resultados sugerem que plantas submetidas à seca apresentaram respostas diferenciadas no metabolismo de carboidratos, em função do tamanho do vaso de cultivo utilizado e, portanto, da taxa de imposição do déficit hídrico: enquanto nas plantas dos vasos pequenos houve redução na exportação de fotoassimilados e acúmulo de hexoses, provavelmente a partir da degradação de sacarose e amido, nas plantas dos vasos grandes verificou-se manutenção da exportação de fotoassimilados e, por conseguinte, do crescimento (provavelmente de raízes), ainda que a taxas reduzidas. Essas respostas, mais evidentes sob déficit severo, revestem-se de grande importância no processo de retardamento da desidratação. Contudo, as atividades de enzimas-chave do metabolismo do carbono foram pouco afetadas pelas taxas de imposição do déficit.Item Crescimento, fotossíntese e mecanismos de fotoproteção em mudas de café (Coffea arabica L.) formadas a pleno sol e à sombra(Universidade Federal de Viçosa, 2008) Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; DaMatta, Fábio Murilo; Universidade Federal de ViçosaApesar de a produção de mudas de café arábica ser feita tradicionalmente em viveiros sob sombra, alguns viveristas, com o propósito de melhorar a sua aclimatação às condições do campo, após o transplantio, vêm produzindo mudas a pleno sol. Todavia, a maioria dos resultados obtidos com o cultivo de mudas de café a pleno sol ou à sombra se resume a avaliações morfológicas simples, sem dar-se ênfase em parâmetros fisiológicos que poderiam explicar os mecanismos de aclimatação de mudas de café à disponibilidade de luz. Neste estudo, examinaram-se parâmetros morfológicos, fisiológicos e bioquímicos, em folhas de mudas de café arábica (Coffea arabica L.) produzidas a pleno sol e à sombra. As plantas a pleno sol (T1) acumularam biomassa seca e exibiram taxa de crescimento relativo (TCR) similar em relação a plantas à sombra (T2), ainda que tenha ocorrido menor alocação de biomassa para a parte aérea e menor razão de massa foliar nas primeiras. Como um todo, esse comportamento deve estar associado à maior taxa assimilatória líquida (TAL) das plantas de T1. As taxas máximas de fotossíntese líquida foram maiores nas plantas a pleno sol, entretanto o padrão do curso diário das trocas gasosas entre as plantas de T1 e T2 foi semelhante, com variações diurnas das taxas fotossintéticas acompanhando a variação na condutância estomática (gs). Mesmo estando as plantas de T1 sob maior irradiância que as plantas de T2, não houve alterações na concentração de clorofilas totais (Cl (a+b)) nem na razão Cl a/b. Não foi verificado, também, qualquer indício de fotoinibição crônica nem danos fotooxidativos nas plantas de T1, que apresentaram concentração de aldeído malônico semelhante à das plantas de T2. A maior energia de excitação a que as plantas de T1 estavam sujeitas foi dissipada efetiva e adequadamente, possivelmente em função do maior coeficiente de extinção não-fotoquímico fato provavelmente associado ao maior estado de desepoxidação dos carotenóides envolvidos no ciclo das xantofilas (DEPS), as maiores concentrações de zeaxantina, e maior razão violaxantina + anteraxantina + zeaxantina e carotenóides totais, e à maior atividade das enzimas do sistema antioxidante, particularmente a peroxidase do ascorbato, redutase da glutationa e catalase. Decréscimos em A, observados após a transferência das mudas, da sombra para pleno sol (T3) foram, possivelmente, associados às reduções em gs bem como à ocorrência de uma fotoinibição crônica. Após transferência para condições de pleno sol, verificaram-se reduções em Cl (a+b), além de menor atividade das enzimas do sistema antioxidativo, associadas a um acúmulo de aldeído malônico. As mudas de T3 exibiram retenção noturna pronunciada de zeaxantina e aumentos consideráveis em DEPS, mesmo na antemanhã, porém com menor capacidade para defender-se adequadamente contra a maior pressão de excitação do novo ambiente lumínico. Demonstra-se, aqui, que a formação de mudas de café a pleno sol é uma opção que deve ser sempre considerada pelo cafeicultor ou pelo viverista, em função do desempenho superior dessas mudas, em relação às formadas à sombra.