Morpho-anatomical and physiological aspects of Passiflora edulis Sims (passion fruit) subjected to flooded conditions during early developmental stages
DOI:
https://doi.org/10.5007/2175-7925.2018v31n3p15Abstract
Soil flooding is a phenomenon that reduces survival, growth and development of plants, and can cause a decrease in crop productivity. Passion fruit (Passiflora edulis Sims) is commercialized, has medicinal properties, and can benefit from irrigation when cultivated. However, there are no studies showing the effects of excess water in the soil on this plant. The objective of this study was to verify morpho-anatomical and physiological changes during early developmental stages of passion fruit seedlings exposed to different water levels in the soil. Seedlings were organized into three treatments: soil at field capacity, pre-submerged soil and flooded soil. After seven days, analyses of gas exchange, water potential, proline content and anatomical root sections were performed. The flooded soil had important effects on gas exchange and photosynthesis. No changes in water potential or proline content were verified among the different treatments. The pre-submerged and flooded treatments resulted in increased root diameter and thickness of apoplastic barriers and the cortex. Passion fruit exhibited physiological and anatomical responses that allowed it to survive in pre-submerged and flooded conditions.
References
AMARAL, J. A. T. do; RENA, A. B.; AMARAL, J. F. T. do. Crescimento vegetativo sazonal do cafeeiro e sua relação com fotoperíodo, frutificação, resistência estomática e fotossíntese. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 41, n. 3, p. 377-384, 2006.
BLOM, C. W. P. M.; VOESENEK, L. A. C. J. Flooding: the survival strategies of plants. Trends in Ecology & Evolution, Cambridge, v. 11, n. 7, p. 290-295, 1996.
BUDKE, J. C.; JARENKOW, J. A.; OLIVEIRA-FILHO, A. T. de. Intermediary disturbance increases tree diversity in riverine forest of southern Brazil. Biodiversity and Conservation, New York, v. 19, p. 2371-2387, 2010.
CALBO, M. E. R.; MORAES, J. A. P. V.; CALBO, A. G. Crescimento, condutância estomática, fotossíntese e porosidade do buriti sob inundação. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, Campinas, v. 10, p. 51-58, 1998.
CAMILLI, L.; IKEJIRI, L.; KLEIN, J.; RODRIGUES, J. D.; BOARO, C. S. F. Produtividade e estimativa da eficiência de carboxilação in vivo da enzima rubisco em girassol ornamental cultivado em lodo de esgoto. Revista Brasileira de Biociências, Porto Alegre, v. 5, n. supl. 2, p. 858-860, 2007.
COELHO, C. C. R.; SILVA, J. N.; NEVES, M. G.; CONCEIÇÃO, A. G. C.; SILVA, R. T. L.; OLIVEIRA NETO, C. F. Aspectos ecofisiológicos e crescimento em plantas de milho submetidas ao alagamento. Revista Agroecossistemas, Belém, v. 5, n. 2, p. 41-46, 2013.
COLMER, T. D.; PEDERSEN, O. Underwater photosynthesis and respiration in leaves of submerged wetland plants: gas films improve CO2 and O2 exchange. New Phytologist, Lancaster, v. 117, p. 918-926, 2008.
DAVANSO-FABRO, V. M.; MEDRI, M. E.; BIANCHINI, E.; PIMENTA, J. A. Tolerância à inundação: aspectos da anatomia ecológica e do desenvolvimento de Sesbania virgata (Cav.) Pers. (Fabaceae). Brazilian Archives of Biology and Technology, Curitiba, v. 41, n. 4, p. 475-482, 1998.
ENSTONE, D. E.; PETERSON, C. A.; MA, F. Root endodermis and exodermis: structure, function, and responses to the environment. Journal of Plant Growth Regulation, New York, v. 21, n. 4, p. 335-351, 2003.
FERREIRA, C.; PIEDADE, M. T. F.; PAROLIN, P.; BARBOSA, K. M. Tolerância de Himatanthus sucuuba Wood . (Apocynaceae) ao alagamento na Amazônia Central. Acta Botanica Brasilica, Belo Horizonte, v. 19, n. 3, p. 425-429, 2005.
GONÇALVES, J. F. DE C.; MELO, E. G. DE F.; SILVA, C. E. M. DA; FERREIRA, M. J.; JUSTINO, G. C. Estratégias no uso da energia luminosa por plantas jovens de Genipa spruceana Steyerm submetidas ao alagamento. Acta Botanica Brasilica, Belo Horizonte, v. 26, n. 2, p. 391-398, 2012.
GRICHKO, V. P.; GLICK, B. R. Ethylene and flooding stress in plants. Plant Physiology and Biochemistry, Paris, v. 39, p. 1-9, 2001.
HENRIQUE, P. C.; ALVES, J. D.; GOULART, P. F. P.; DEUNER, S.; SILVEIRA, N. M.; ZANANDREA, I.; CASTRO, E. M. Physiological and anatomical characteristics of Sibipiruna plants under hipoxia. Ciência Rural, Santa Maria, v. 40, n. 1, p. 70-76, 2010.
KOZLOWSKI, T. T. Responses of woody plants to flooding and salinity. Tree Physiology, Oxford, v. Monograph, n. 1, p. 1-29, 1997.
LAVINSKY, A. O. Efeito do silício na anatomia radicular e na produção de grãos de arroz. 2013. 94 f. Tese (Doutorado em Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2013.
LIMA, A. A.; SANTOS FILHO, H. P.; FANCELLI, M.; SANCHES, N. F.; BORGES, A. L. Coleção Plantar: Maracujá. Brasília: EMBRAPA, 1994. 76 p.
MACHADO, E. C.; SCHMIDT, P. T.; MEDINA, C. L.; RIBEIRO, R. V. Respostas da fotossíntese de três espécies de citros a fatores ambientais. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 40, n. 12, p. 1161-1170, 2005.
MAIA, P. S. P.; OLIVEIRA NETO, C. F.; CASTRO, D. S.; FREITAS, J. M. N.; LOBATO, A. K. S.; COSTA, R. C. L. Conteúdo relativo de água, teor de prolina e carboidratos solúveis totais em folhas de duas cultivares de milho submetidas a estresse hídrico. Revista Brasileira de Biociências, Porto Alegre, v. 5, n. 2, p. 918-920, 2007.
MARIN, A.; SANTOS, D. M. M.; BANZATTO, D. A.; CODOGNOTTO, L. M. Influência da disponibilidade hídrica e da acidez do solo no teor de prolina livre de guandu. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 41, n. 2, p. 355-358, 2006.
MARQUES, M. C. M.; JOLY, C. A. Germinação e crescimento de Calophyllum brasiliense (Clusiaceae), uma espécie típica de florestas inundadas. Acta Botanica Brasilica, Belo Horizonte, v. 14, n. 1, p. 113-120, 2000.
MARTINAZZO, E. G.; PERBONI, A. T.; OLIVEIRA, P. B; BIANCHI, V. J.; BACARIN, M. A. Atividade fotossintética em plantas de ameixeira submetidas ao déficit hídrico e ao alagamento. Ciência Rural, Santa Maria, v. 43, n. 1, p. 35-41, 2013.
MEDRI, C.; PIMENTA, J. A.; RUAS, E. A.; SOUZA, L. A.; MEDRI, P. S.; SAYHUN, S.; BIANCHINI, E.; MEDRI, M. E. O alagamento do solo afeta a sobrevivência, o crescimento e o metabolismo de Aegiphila sellowiana Cham. (Lamiaceae)? Semina: Ciências Biológicas e da Saúde, Londrina, v. 33, n. 1, p. 123-134, 2012.
MELETTI, L. M. M. Avanços na cultura do Maracujá no Brasil. Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, v. especial, p. 83-91, 2011.
OLIVEIRA, V. C. DE; JOLY, C. A. Flooding tolerance of Calophyllum brasiliense Camb. (Clusiaceae): morphological, physiological and growth responses. Trees, Berlin, v. 24, p. 185-193, 2010.
ROTONDANO, A. K. F.; MELO, B. Irrigação da cultura do maracujazeiro. 2015. Disponível em <http://www.fruticultura.iciag.ufu.br/irriga8.html>. Acesso em: 07 março 2018.
SHINOZAKI, K.; UEMURA, M.; BAILEY-SERRES, J.; BRAY, E. A.; WERETILNYK, E. Responses to abiotic stress. In: BUCHANAN, B. B.; GRUISSEM, W.; JONES, R. L. (Ed.). Biochemistry and molecular biology of plants. 2 ed. West Sussex: Wiley Blackwell, 2015. p. 1051-1100.
SILVEIRA, N. M.; ALVES, J. D.; DEUNER, S.; DOUSSEAU, S.; HENRIQUE, P. C. Crescimento e partição de carboidratos em plantas de Sebastiania membranifolia submetidas ao alagamento. Cerne, Lavras, v. 21, n. 1, p. 67-74, 2015.
SOUZA, T. C.; CASTRO, E. M.; MAGALHÃES, P. C.; ALVES, E. T.; PEREIRA, F. J. Early characterization of maize plants in selection cycles under soil flooding. Plant Breeding, Westport, v. 131, n. 4, p. 493-501, 2012.
TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 3 ed. Porto Alegre: Artmed, 2004. 719 p.
TORELLO, W. A.; RICE, L. A. Effects of NaCl stress on proline and cation accumulation in salt sensitive and tolerant turfgrasses. Plant and Soil, New York, v. 93, n. 2, p. 241-247, 1986.
VOESENEK, L. A.; COLMER, T. D.; PIERIK, R.; MILLENAAR, F. F.; PEETERS, A. J. How plants cope with complete submergence. New Phytologist, Lancaster, v. 170, p. 213-226, 2006.
Downloads
Published
Issue
Section
License
After the electronic publication of the manuscript, the authors are entitled, without any restriction, on its contents.
License Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional - CC BY
Authors are able to take on additional contracts separately, non-exclusive distribution of the version of the paper published in this journal (ex.: publish in institutional repository or as a book), with an acknowledgment of its initial publication in this journal.