Effect of water restriction on the biological nitrogen fixation in soybean genotypes genetically modified for tolerance to drought

Autor: Walkyria Neiverth
Přispěvatelé: Marco Antonio Nogueira ., Mariangela Hungria da Cunha, Antônio Eduardo Pípolo, Artur Berbel Lirio Rondina, Paula Cerezini
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2018
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEL
Universidade Estadual de Londrina (UEL)
instacron:UEL
Popis: A má distribuição de chuvas e períodos de veranicos cada vez mais frequentes e severos têm estimulado cada vez mais investimentos no desenvolvimento de genótipos de soja (Glycine max [L.] Merril) tolerantes à seca, capazes de manter bom rendimento sob condições de déficit hídrico. Esses genótipos precisam manter processos fundamentais para a sustentabilidade da cultura, como a fixação biológica de nitrogênio (FBN) simbiótica. Este trabalho teve como objetivo analisar a resposta dos genótipos de soja AREB 1Ea2939, DREB 1A P58, DREB 2A P2 193, 2Ia4 Gols, geneticamente modificados para tolerância à seca, genótipo BR 16 (parental) e do genótipo comercial BRS 1010IPRO, quanto à tolerância à seca sobre atributos relativos à FBN, em condições de casa de vegetação (CV) (safra 2014/15) e a campo (safra 2015/16). Em CV o experimento foi desenvolvido sob delineamento em blocos casualizados, com 8 repetições. Os genótipos foram inoculados com Bradyrhizobium elkanii estirpe SEMIA 5019 ou Bradyrhizobium diazoefficiens estirpe SEMIA 5080. Plantas sob restrição hídrica (RH) foram mantidas a 30% da capacidade de campo por 12 dias a partir do início da floração. A campo o experimento foi desenvolvido sob delineamento em blocos casualizados, em esquema de parcelas subdivididas, com 4 repetições. Nas parcelas foram aplicadas quatro condições hídricas: restrição hídrica no período vegetativo (RH-V), restrição hídrica no período reprodutivo (RH-R), somente precipitação (NIRR) e precipitação + irrigação quando necessário (IRR). Nas subparcelas foram distribuídos quatro genótipos de soja: AREB 1Ea2939, 2Ia4 Gols, BR 16 e BRS 1010IPRO. Para ambos os experimentos foram realizadas coletas de material para análises bioquímicas e fisiológicas em diferentes fazes de desenvolvimento da planta. Foram analisados a massa da parte aérea seca, teor de N foliar, teor de ureídeos, atividade das enzimas catalase e superóxido dismutase, peroxidação de lipídios, teor de óleo e proteína, massa seca de 100 sementes e rendimento. Observou-se alta sensibilidade da FBN à restrição hídrica. Mesmo a RH afetando negativamente os rendimentos para todos os genótipos, para AREB 1Ea2939 (em CV) e 2Ia4 Gols (a campo) a transgenia aumentou a performance das plantas sob RH. Não houve influência da transgenia sobre a FBN. The increasing frequency of uneven distribution and shortage of rain during the rainy season have stimulated the development of soybean (Glycine max [L.] Merril) genotypes tolerant to drought able keep the yield potential under water restriction. Some fundamental processes must be kept for the crop sustainability, like the biological nitrogen fixation (BNF). This work aimed to assess the genotypes AREB 1Ea2939, DREB 1A P58, DREB 2A P2 193, 2Ia4 Gols, genetically modified for drought tolerance, the genotype BR16 (parental) and the commercial genotype BRS1010 IPRO concerning tolerance to drought for attributes related to the BNF, under greenhouse (season 2014/15) and under field (season 2015/16) conditions. Under greenhouse, the trial was designed under randomized blocks, with eight replications. The plants were inoculated with Bradyrhizobium elkanii strain SEMIA 5019 or Bradyrhizobium diazoefficiens strain SEMIA 5080. Plants under water restriction were kept at 30% of field capacity for 12 days at the beginning of flowering. Under field, the trial was also under randomized blocks, in a split-plot arrangement, with four replications. In the plots plants were submitted to four water conditions: water restriction in the vegetative stage, water restriction in the reproductive stage, rainfed, and rainfed + supplementation with irrigation when necessary. Four soybean genotypes were distributes in the subplots: AREB 1Ea2939, 2Ia4 Gols, BR 16 and BRS 1010IPRO. In both trials, plants were assessed for physiological and biochemical traits at different stages of development. Assessment comprised the shoot dry weight, foliar N, ureides in leaves, activity of catalase and superoxide dismutase, lipid peroxidation, concentration of oil and proteins in grains, mass of 100 grains, and yield. The BNF was highly sensitive to water restriction. Although the water restriction negatively affected the yield for all genotypes, the genetic modification in AREB 1Ea2939 (in the greenhouse) and 2Ia4 Gols (in the field) increased the plant performance under water restriction. The genetic modification did not affect the BNF process.
Databáze: OpenAIRE
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