Metabolismo e partição do carbono fotossintético em resposta à manipulação da relação fonte-dreno em Coffea arabica L.

Abstract

Investigaram-se alterações no metabolismo de carboidratos e no particionamento do 14carbono, em resposta à manipulação da relação fonte:dreno em folhas de plantas de café cultivadas em campo, por meio de desfrutificação e desfolhamento controlados, tendo em vista uma potencial alteração no metabolismo das folhas, em função da redução da relação fonte:dreno. Os tratamentos consistiram de: (i) remoção de todos os frutos, mas mantendo-se as folhas (T1); (ii) remoção da metade da carga de frutos, mantendo-se também as folhas (T2), e; (iii) manutenção de todos os frutos e redução da área foliar à metade (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 maiores valores médios diários de fotossíntese líquida e condutância estomática nas plantas do tratamento T3. De modo geral, a alteração na razão fonte:dreno promoveu pouca ou nenhuma alteração (i) na atividade das enzimas do metabolismo do carbono (carboxilase/oxigenase da ribulose-1,5-bisfosfato, pirofosforilase da ADP-glicose, invertase ácida, sintase da sacarose, sintase da sacarose fosfato, bisfosfatase da frutose-1,6-bisfosfato, fosforilase do amido, desidrogenase do gliceraldeído-3-fosfato), (ii) na concentração de glicose, frutose, sacarose e amido, (iii) na concentração dos intermediários fosforilados (RuBP, glicose-6-fosfato, frutose-6-fosfato, glicose-1-fosfato e ortofosfato), assim como (iv) no partição de 14C recentemente fixado. Os resultados indicam que a redução na razão fonte:dreno pode afetar positivamente fotossíntese líquida, via aumentos em condutãncia estomática, porém sem alterar a bioquímica da fotossíntese durante a fase de rápido crescimento dos frutos do cafeeiro.

Changes in carbohydrate metabolism and 14carbon partitioning in response to source/sink manipulations were investigated in field-grown coffee trees. Such manipulations were performed through controlled defruiting and defoliation in order to induce changes in leaf metabolism. Treatments consisted of (i) complete defruiting and 100% leaf area (T1), (ii) half crop load and 100% leaf area (T2), and (iii) full crop load and 50% leaf area (T3). Growth evaluations started following treatment application when the fruits were at pinhead stage. Metabolic analyses were performed during the linear phase of dry mass gain of fruits. Larger rates of carbon assimilation and stomatal conductance were found in T3 plants. In general, changes in source:sink ratio caused little, if any, alteration in (i) activities of enzymes linked to carbon metabolism (Rubisco, ADP-glucose pyrophosphorylase, acid invertase, sucrose synthase, sucrose-P synthase, fructose-1,6-bisphosphatase, starch phosphorylase, glyceraldehyde-3-P dehydrogenase), (ii) glucose, fructose, sucrose, and starch, (iii) phosphorylated intermediates (ribulose-1,5-bisphosphate, glucose-6-P, fructose-6-P, glucose-1-P, and orthophosphate), as well as in (iv) partitioning of newly fixed 14C. Taken together, the results suggest that decreasing source:sink ratio might positively affect photosynthesis with little, if any, changes in biochemistry of photosynthesis during the linear phase of dry mass gain of coffee fruits.