Putrescina e irrigação deficitária como fatores de sinalização do metabolismo e morfofisiologia de manjericão

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X73855

Palavras-chave:

Poliaminas, Disponibilidade hídrica, Fisiologia vegetal, Metabolitos

Resumo

Este estudo propõe analisar o uso de doses crescentes de putrescina (0, 50, 100 and 150 mg L-1), para aliviar efeitos prejudiciais do estresse hídrico em plantas de manjericão, bem como entender a ação de diferentes níveis de água no solo (60% e 80% capacidade de solo) sobre o desenvolvimento dessas plantas. Foram avaliadas vias fisiológicas e metabólicas das plantas de manjericão. Plantas de manjericão sob restrição hídrica (60% capacidade de campo) reduziram seu crescimento e acúmulo de matéria seca, status hídrico foliar, variáveis ​​fisiológicas e conteúdo de pigmentos fotossintéticos. Além disso, as pulverizações exógenas de putrescina influenciaram as variáveis ​​biométricas e fisiológicas, os pigmentos fotossintéticos e os níveis de prolina. Nossa pesquisa sugere que pulverizações exógenas de putrescina promovem diferentes comportamentos em Basil spp., através da ativação de mecanismos de tolerância em plantas de manjericão sob moderado déficit hídrico, principalmente pelo acúmulo de prolina nas folhas. Além disso, o perfil químico do óleo foi determinado pela disponibilidade de água no solo.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Daniel Andrés Villegas Hurtado, Universidade Federal de Viçosa

Engenheiro agrônomo pela Universidade Nacional da Colômbia (Unal) e mestre em Produção Vegetal, com ênfase em Fisiologia de Plantas Cultivadas, pela Universidade Federal de Viçosa, campus Rio Paranaíba. Atualmente é engenheiro agrônomo na empresa Econnabis SAS, na produção de Cannabis Medicinal.

Marcos Fabian Sanabria Franco, Universidade de São Paulo

Graduado em Agronomia pela Faculdade de Ciências Agrarias da Universidad Nacional de Asunción, Paraguay. Especialização em Didática Universitária pela Faculdade de Filosofia da Universidad Nacional de Asunción, Paraguay. Mestre em Agronomia na Universidade Federal de Viçosa. Doutorando em Fisiologia e Bioquímica de Plantas ESALQ/USP, área de pesquisa em Fisiologia Pós-colheita de Frutas e Hortaliças.

Vinicius Guimarães Nasser, Universidade Federal de Viçosa

Técnico em Química pela Politec BH. Bacharel em Ciência de Alimentos e Mestre em Agronomia - Produção Vegetal pela Universidade Federal de Viçosa -Campus Rio Paranaíba. Doutor em Química, pelo programam da Rede Mineira de Química. Atualmente é servidor público federal na Universidade Federal de Viçosa - Campus de Rio Paranaíba, atuando junto à diretoria de Pesquisa e Pós-graduação deste Campus.

Bruno Henrique Rocha, Universidade Federal de Viçosa

Possui graduação em Agronomia pelo Centro Universitário de Patos de Minas (2012). Atualmente é servidor da Universidade Federal de Viçosa- Campus de Rio Paranaíba-MG. Tem experiência na área de plantas cultivadas.

Geraldo Humberto Silva, Universidade Federal de Viçosa

Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Lavras, mestrado em Agroquímica pela Universidade Federal de Lavras e doutorado em Química pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho. Atualmente é Professor Adjunto 1 da Universidade Federal de Viçosa.

Willian Rodrigues Macedo, Universidade Federal de Viçosa

Graduado em Agronomia pela Universidade Federal de Santa Catarina, Especialista em Ciência e Tecnologia de Sementes, pela Associação Brasileira de Educação Agrícola Superior em convênio com a Universidade Federal de Pelotas, Mestre em Agricultura Tropical e Subtropical, pelo Instituto Agronômico e Doutor em Fisiologia e Bioquímica de Plantas, pela ESALQ/USP. Atualmente é docente na Universidade Federal de Viçosa – Campus Rio Paranaíba e Pesquisador Vinculado ao Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Biodiversidade e Produtos Naturais (INCT-BioNat).

Referências

ABBASI, N.; ALI, I.; AHMAD HAFIZ, I.; SATTAR KHAN, A.; AKHTAR ABBASI, N. Application of polyamines in horticulture: A review. International Journal of Biosciences, v. 10, n. 5, p. 319–342, 2017. DOI: https://doi.org/10.12692/ijb/10.5.319-342

ABD ELBAR, O. H.; FARAG, R. E.; SHEHATA, S. A. Effect of putrescine application on some growth, biochemical and anatomical characteristics of Thymus vulgaris L. under drought stress. Annals of Agricultural Sciences, v. 64, n. 2, p. 129–137, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aoas.2019.10.001

ABDUL JALEEL, C.; GOPI, R.; SANKAR, B.; MANIVANNAN, P.; KISHOREKUMAR, A.; SRIDHARAN, R.; PANNEERSELVAM, R. Studies on germination, seedling vigour, lipid peroxidation and proline metabolism in Catharanthus roseus seedlings under salt stress. South African Journal of Botany, v. 73, n. 2, p. 190–195, 2007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sajb.2006.11.001

AMRI, E.; MIRZAEL, M.; MORADI, M.; ZARE, K. The effects of spermidine and putrescine polyamines on growth of pomegranate (Punica granatum L. cv ’Rabbab’) in salinity circumstance. Internationla Journal of Plant Physiology and Biochemistry, v. 3, n. 3, p. 43–49, 2011.

ASHRAF, M.; HARRIS, P. J. C. Photosynthesis under stressful environments: An overview. Photosynthetica, v. 51, n. 2, p. 163–190, 2013. DOI: https://doi.org/10.1007/s11099-013-0021-6

BATES, L. S.; WALDREEN, R. P.; TEARE, I. D. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil, v. 39, p. 205–207, 1973. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00018060

BHARATH, P.; GAHIR, S.; RAGHAVENDRA, A. S. Abscisic Acid-Induced Stomatal Closure: An Important Component of Plant Defense Against Abiotic and Biotic Stress. Frontiers in Plant Science, v. 12, p. 615114, 2021. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2021.615114

BRADFORD, M. M. A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-Dye Binding. Analytical Biochemistry, v. 72, p. 248–254, 1976. DOI: https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3

CASTRO, L. S.; HURTADO, D. A. V.; SILVA, A. A.; NOBRE, D. A. C.; SILVA, G. H.; MACEDO, W. R. Physiological and metabolic alterations in basil (Ocimum basilicum L.) varieties under distinct soil water levels. Boletin Latinoamericano y del Caribe de Plantas Medicinales y Aromaticas, v. 21, n. 1, p. 94–107, 2022. DOI: https://doi.org/10.37360/blacpma.22.21.1.06

CHEN, D.; SHAO, Q.; YIN, L.; YOUNIS, A.; ZHENG, B. Polyamine Function in Plants: Metabolism, Regulation on Development, and Roles in Abiotic Stress Responses. Frontiers in Plant Science, v. 9, 2019. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01945

CRAMER, G. R.; URANO, K.; DELROT, S.; PEZZOTTI, M.; SHINOZAKI, K. Effects of abiotic stress on plants: A systems biology perspective. BMC Plant Biology, v. 11, n. 1, p. 1–14, 2011. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2229-11-163

DAMALAS, C. A. Improving drought tolerance in sweet basil (Ocimum basilicum) with salicylic acid. Scientia Horticulturae, v. 246, p. 360–365, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2018.11.005

EBEED, H. T.; HASSAN, N. M.; ALJARANI, A. M. Exogenous applications of Polyamines modulate drought responses in wheat through osmolytes accumulation, increasing free polyamine levels and regulation of polyamine biosynthetic genes. Plant Physiology and Biochemistry, v. 118, p. 438–448, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2017.07.014

FAROOQ, M.; WAHID, A.; KOBAYASHI, N.; FUJITA, D.; BASRA, S. M. A. Plant drought stress: effects, mechanisms and management. Agronomy for Sustainable Development 2009 29:1, v. 29, n. 1, p. 185–212, 2009. DOI: https://doi.org/10.1051/agro:2008021

HARLEY, R. M.; ATKINS, S.; BUDANTSEV, A. L.; CANTINO, P. D.; CONN, B. J.; GRAYER, R.; HARLEY, M. M.; DE KOK, R.; KRESTOVSKAJA, T.; MORALES, R.; PATON, A. J.; RYDING, O.; UPSON, T. Labiatae. In: Flowering Plants · Dicotyledons. Berlin, Heidelberg: Springer, Berlin, Heidelberg, 2004. p. 167–275. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-18617-2_11

HASSAN, F. A. S.; ALI, E. F.; ALAMER, K. H. Exogenous application of polyamines alleviates water stress-induced oxidative stress of Rosa damascena Miller var. trigintipetala Dieck. South African Journal of Botany, v. 116, p. 96–102, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sajb.2018.02.399

HUSSAIN, S. S.; ALI, M.; AHMAD, M.; SIDDIQUE, K. H. M. Polyamines: Natural and engineered abiotic and biotic stress tolerance in plants. Biotechnology Advances, v. 29, n. 3, p. 300–311, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2011.01.003

JIAO, P.; WU, Z.; WANG, X.; JIANG, Z.; WANG, Y.; LIU, H.; QIN, R.; LI, Z. Short-term transcriptomic responses of Populus euphratica roots and leaves to drought stress. Journal of Forestry Research, v. 32, n. 2, p. 841–853, 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/s11676-020-01123-9

KOROCH, A. R.; RODOLFO JULIANI, H.; ZYGADLO, J. A. Bioactivity of Essential Oils and Their Components. In: Flavours and Fragances. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2007. p. 87–115. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-49339-6_5

KUZNETSOV, V.; SVYAKOVA, N. Polyamines and stress tolerance of plants. Plant stress, v. 1, n. 1, p. 50–71, 2007.

LICHTENTHALER, H. K.; WELLBURN, A. R. Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents. Biochemical Society Transactions, v. 11, n. 5, p. 591–592, 1983. DOI: https://doi.org/10.1042/bst0110591

MACEDO, W. R.; ARAUJO, D. K.; CASTRO, P. R. de C. Unravelling the physiologic and metabolic action of thiamethoxam on rice plants. Pesticide Biochemistry and Physiology, v. 107, n. 2, p. 244–249, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2013.08.001

MAHAJAN, M.; KUIRY, R.; PAL, P. K. Understanding the consequence of environmental stress for accumulation of secondary metabolites in medicinal and aromatic plants. Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants, v. 18, p. 100255, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jarmap.2020.100255

MOHAMMADI, M.; GHASSEMI-GOLEZANI, K.; ZEHTAB-SALMASI, S.; NASROLLAHZADE, S. Assessment of Some Physiological Traits in Spring Safflower (Carthamus tinctorius L.) Cultivars under Water Stress. International Journal of Life Sciences, v. 10, n. 1, p. 58–64, 2016. DOI: https://doi.org/10.3126/ijls.v10i1.14512

MOHAMMADI, H.; GHORBANPOUR, M.; BRESTIC, M. Exogenous putrescine changes redox regulations and essential oil constituents in field-grown Thymus vulgaris L. under well-watered and drought stress conditions. Industrial Crops and Products, v. 122, p. 119–132, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.05.064

MUSTAFAVI, S. H.; NAGHDI BADI, H.; SĘKARA, A.; MEHRAFARIN, A.; JANDA, T.; GHORBANPOUR, M.; RAFIEE, H. Polyamines and their possible mechanisms involved in plant physiological processes and elicitation of secondary metabolites. Acta Physiologiae Plantarum, v. 40, n. 6, p. 102, 2018. DOI: https://doi.org/10.1007/s11738-018-2671-2

PÁL, M.; TAJTI, J.; SZALAI, G.; PEEVA, V.; VÉGH, B.; JANDA, T. Interaction of polyamines, abscisic acid and proline under osmotic stress in the leaves of wheat plants. Scientific Reports, v. 8, n. 1, p. 12839, 2018. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-018-31297-6

PARVAIZ AHMAD. Salt-induced changes in photosynthetic activity and oxidative defense system of three cultivars of mustard (Brassica juncea L.). African Journal of Biotchnology, v. 11, n. 11, 2012. DOI: https://doi.org/10.5897/AJB11.3203

PIRBALOUTI, A. G.; MALEKPOOR, F.; SALIMI, A.; GOLPARVAR, A.; HAMEDI, B. Effects of foliar of the application chitosan and reduced irrigation on essential oil yield, total phenol content and antioxidant activity of extracts from green and purple basil. Acta Scientiarum Polonorum - Hortorum Cultus, v. 16, n. 6, p. 177–186, 2017. DOI: https://doi.org/10.24326/asphc.2017.6.16

RHIE, Y. H.; LEE, S. Y.; JUNG, H. H.; KIM, K. S. Light Intensity Influences Photosynthesis and Crop Characteristics of Jeffersonia dubia. Korean Journal of Horticultural Science and Technology, v. 32, n. 5, p. 584–589, 2014. DOI: https://doi.org/10.7235/hort.2014.14028

SCAGEL, C. F.; LEE, J. Phenolic Composition of Basil Plants Is Differentially Altered by Plant Nutrient Status and Inoculation with Mycorrhizal Fungi. HortScience, v. 47, n. 5, p. 660–671, 2012. DOI: https://doi.org/10.21273/HORTSCI.47.5.660

SHI, H.; CHAN, Z. Improvement of plant abiotic stress tolerance through modulation of the polyamine pathway. Journal of Integrative Plant Biology, v. 56, n. 2, p. 114–121, 2014. DOI: https://doi.org/10.1111/jipb.12128

SIMON, J. E.; REISS-BUBENHEIM, D.; JOLY, R. J.; CHARLES, D. J. Water Stress-Induced Alterations in Essential Oil Content and Composition of Sweet Basil. Journal of Essential Oil Research, v. 4, n. 1, p. 71–75, 1992. DOI: https://doi.org/10.1080/10412905.1992.9698013

SPEROTTO, R. A. Protocolos e métodos de análise em laboratórios de biotecnologia agroalimentar e de saúde humana. 1aed. Lajeado: UNIVATES, 2014.

TAKAHASHI, S.; BADGER, M. R. Photoprotection in plants: a new light on photosystem II damage. Trends in Plant Science, v. 16, n. 1, p. 53–60, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tplants.2010.10.001

TALAAT, I. M.; BALBAA, L. K. Physiological response of sweet basil plants (Ocimum basilicum L.) to putrescine and trans-cinnamic acid. American-Eurasian Journal of Agricultural & Environmental Sciences, v. 8, n. 4, p. 438–445, 2010.

TALBI, S.; ROJAS, J. A.; SAHRAWY, M.; RODRÍGUEZ-SERRANO, M.; CÁRDENAS, K. E.; DEBOUBA, M.; SANDALIO, L. M. Effect of drought on growth, photosynthesis and total antioxidant capacity of the saharan plant Oudeneya africana. Environmental and Experimental Botany, v. 176, p. 104099, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2020.104099

TAVLADORAKI, P.; CONA, A.; FEDERICO, R.; TEMPERA, G.; VICECONTE, N.; SACCOCCIO, S.; BATTAGLIA, V.; TONINELLO, A.; AGOSTINELLI, E. Polyamine catabolism: target for antiproliferative therapies in animals and stress tolerance strategies in plants. Amino Acids, v. 42, n. 2–3, p. 411–426, 2012. DOI: https://doi.org/10.1007/s00726-011-1012-1

WATERLAND, N. L.; FINER, J. J.; JONES, M. L. Abscisic Acid Applications Decrease Stomatal Conductance and Delay Wilting in Drought-stressed Chrysanthemums. HortTechnology, v. 20, n. 5, p. 896–901, 2010. DOI: https://doi.org/10.21273/HORTTECH.20.5.896

WITHAM, F. H.; BLAYDES, D. F.; DEVLIN, R. M. Experiments in Plant Physiology. New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1971.

Downloads

Publicado

2023-08-21

Como Citar

Hurtado, D. A. V., Franco, M. F. S., Nasser, V. G., Rocha, B. H., Silva, G. H., & Macedo, W. R. (2023). Putrescina e irrigação deficitária como fatores de sinalização do metabolismo e morfofisiologia de manjericão. Ciência E Natura, 45, e14. https://doi.org/10.5902/2179460X73855

Edição

v. 45 (2023): Publicação contínua

Seção

Biologia-Botânica

Licença

Copyright (c) 2023 Ciência e Natura

Creative Commons License

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Para acessar a DECLARAÇÃO DE ORIGINALIDADE E EXCLUSIVIDADE E CESSÃO DE DIREITOS AUTORAIS clique aqui.

 

Diretrizes Éticas para Publicação de Revistas

A revista Ciência e Natura está empenhada em garantir a ética na publicação e na qualidade dos artigos.

A conformidade com padrões de comportamento ético é, portanto, esperada de todas as partes envolvidas: Autores, Editores e Revisores.

Em particular, 

Autores: Os Autores devem apresentar uma discussão objetiva sobre a importância do trabalho de pesquisa, bem como detalhes e referências suficientes para permitir que outros reproduzam as experiências. Declarações fraudulentas ou intencionalmente incorretas constituem comportamento antiético e são inaceitáveis. Artigos de Revisão também devem ser objetivos, abrangentes e relatos precisos do estado da arte. Os Autores devem assegurar que seu trabalho é uma obra totalmente original, e se o trabalho e / ou palavras de outros têm sido utilizadas, isso tem sido devidamente reconhecido. O plágio em todas as suas formas constitui um comportamento publicitário não ético e é inaceitável. Submeter o mesmo manuscrito a mais de um jornal simultaneamente constitui um comportamento publicitário não ético e é inaceitável. Os Autores não devem submeter artigos que descrevam essencialmente a mesma pesquisa a mais de uma revista. O Autor correspondente deve garantir que haja um consenso total de todos os Co-autores na aprovação da versão final do artigo e sua submissão para publicação.

Editores: Os Editores devem avaliar manuscritos exclusivamente com base no seu mérito acadêmico. Um Editor não deve usar informações não publicadas na própria pesquisa do Editor sem o consentimento expresso por escrito do Autor. Os Editores devem tomar medidas de resposta razoável quando tiverem sido apresentadas queixas éticas relativas a um manuscrito submetido ou publicado.

Revisores: Todos os manuscritos recebidos para revisão devem ser tratados como documentos confidenciais. As informações ou ideias privilegiadas obtidas através da análise por pares devem ser mantidas confidenciais e não utilizadas para vantagens pessoais. As revisões devem ser conduzidas objetivamente e as observações devem ser formuladas claramente com argumentos de apoio, de modo que os Autores possam usá-los para melhorar o artigo. Qualquer Revisor selecionado que se sinta desqualificado para rever a pesquisa relatada em um manuscrito ou sabe que sua rápida revisão será impossível deve notificar o Editor e desculpar-se do processo de revisão. Os Revisores não devem considerar manuscritos nos quais tenham conflitos de interesse resultantes de relacionamentos ou conexões competitivas, colaborativas ou outras conexões com qualquer dos autores, empresas ou instituições conectadas aos documentos.

Artigos Semelhantes

Você também pode iniciar uma pesquisa avançada por similaridade para este artigo.