Growth and carbon assimilation limitations in Ricinus communis (Euphorbiaceae) under soil water stress conditions Crescimento e limitações à assimilação de carbono em Ricinus communis (Euphorbiaceae) sob condições de estresse hídrico do solo
Water availability may influence plant carbon gain and growth, with large impacts on plant yield. Ricinus communis (L.), a drought resistant species, is a crop with increasing economic importance in Brazil, due to its use in chemical industry and for the production of biofuels. Some of the mechanism...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Sociedade Botânica do Brasil
2010-09-01
|
| Series: | Acta Botânica Brasílica |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-33062010000300008 |
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| author | Tanise Luisa Sausen Luís Mauro Gonçalves Rosa |
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| author_sort | Tanise Luisa Sausen |
| collection | DOAJ |
| description | Water availability may influence plant carbon gain and growth, with large impacts on plant yield. Ricinus communis (L.), a drought resistant species, is a crop with increasing economic importance in Brazil, due to its use in chemical industry and for the production of biofuels. Some of the mechanisms involved in this drought resistance were analyzed in this study by imposing progressive water stress to pot-grown plants under glasshouse conditions. Water withholding for 53 days decreased soil water gravimetric content and the leaf water potential. Plant growth was negatively and significantly reduced by increasing soil water deficits. With irrigation suspension, carbon assimilation and transpiration were reduced and remained mostly constant throughout the day. Analysis of A/Ci curves showed increased stomatal limitation, indicating that limitation imposed by stomatal closure is the main factor responsible for photosynthesis reduction. Carboxylation efficiency and electron transport rate were not affected by water stress up to 15 days after withholding water. Drought resistance of castor bean seems to be related to a pronounced, early growth response, an efficient stomatal control and the capacity to keep high net CO2 fixation rates under water stress conditions.<br>A disponibilidade hídrica pode influenciar o ganho de carbono e o crescimento, com grande impacto na produtividade das plantas. Ricinus communis (L.), uma espécie resistente à seca, é uma cultura de grande importância econômica no Brasil, devido ao seu uso na indústria química e para a produção de biocombustíveis. Alguns dos mecanismos envolvidos na resistência à seca desta espécie foram analisados através de um progressivo estresse hídrico em plantas cultivadas em vasos sob condições de casa de vegetação. A suspensão da irrigação por 53 dias decresceu o conteúdo gravimétrico de água no solo e o potencial hídrico das folhas. O crescimento das plantas foi negativamente e significativamente reduzido pelo aumento do déficit hídrico do solo. Com a suspensão da irrigação, a assimilação de carbono e a transpiração foram reduzidas e permaneceram praticamente constantes ao longo do dia. A análise das curvas A/Ci demonstrou o aumento da limitação estomática, indicando que a limitação imposta pelo fechamento dos estômatos é o principal responsável pela redução da fotossíntese. A eficiência de carboxilação e a taxa de transporte de elétrons não foram afetadas pelo estresse hídrico até 15 dias de suspensão da irrigação. A resistência à seca da mamona parece estar relacionada a uma resposta inicial e pronunciada do crescimento, a um eficiente controle estomático e a capacidade de manter uma alta taxa de fixação de CO2 sob condições de estresse hídrico. |
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| publishDate | 2010-09-01 |
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| spelling | doaj.art-5902cbe8d0f04a7ab1ea6f2c048f18d22022-12-22T03:20:20ZengSociedade Botânica do BrasilActa Botânica Brasílica0102-33061677-941X2010-09-0124364865410.1590/S0102-33062010000300008Growth and carbon assimilation limitations in Ricinus communis (Euphorbiaceae) under soil water stress conditions Crescimento e limitações à assimilação de carbono em Ricinus communis (Euphorbiaceae) sob condições de estresse hídrico do soloTanise Luisa SausenLuís Mauro Gonçalves RosaWater availability may influence plant carbon gain and growth, with large impacts on plant yield. Ricinus communis (L.), a drought resistant species, is a crop with increasing economic importance in Brazil, due to its use in chemical industry and for the production of biofuels. Some of the mechanisms involved in this drought resistance were analyzed in this study by imposing progressive water stress to pot-grown plants under glasshouse conditions. Water withholding for 53 days decreased soil water gravimetric content and the leaf water potential. Plant growth was negatively and significantly reduced by increasing soil water deficits. With irrigation suspension, carbon assimilation and transpiration were reduced and remained mostly constant throughout the day. Analysis of A/Ci curves showed increased stomatal limitation, indicating that limitation imposed by stomatal closure is the main factor responsible for photosynthesis reduction. Carboxylation efficiency and electron transport rate were not affected by water stress up to 15 days after withholding water. Drought resistance of castor bean seems to be related to a pronounced, early growth response, an efficient stomatal control and the capacity to keep high net CO2 fixation rates under water stress conditions.<br>A disponibilidade hídrica pode influenciar o ganho de carbono e o crescimento, com grande impacto na produtividade das plantas. Ricinus communis (L.), uma espécie resistente à seca, é uma cultura de grande importância econômica no Brasil, devido ao seu uso na indústria química e para a produção de biocombustíveis. Alguns dos mecanismos envolvidos na resistência à seca desta espécie foram analisados através de um progressivo estresse hídrico em plantas cultivadas em vasos sob condições de casa de vegetação. A suspensão da irrigação por 53 dias decresceu o conteúdo gravimétrico de água no solo e o potencial hídrico das folhas. O crescimento das plantas foi negativamente e significativamente reduzido pelo aumento do déficit hídrico do solo. Com a suspensão da irrigação, a assimilação de carbono e a transpiração foram reduzidas e permaneceram praticamente constantes ao longo do dia. A análise das curvas A/Ci demonstrou o aumento da limitação estomática, indicando que a limitação imposta pelo fechamento dos estômatos é o principal responsável pela redução da fotossíntese. A eficiência de carboxilação e a taxa de transporte de elétrons não foram afetadas pelo estresse hídrico até 15 dias de suspensão da irrigação. A resistência à seca da mamona parece estar relacionada a uma resposta inicial e pronunciada do crescimento, a um eficiente controle estomático e a capacidade de manter uma alta taxa de fixação de CO2 sob condições de estresse hídrico.http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-33062010000300008curvas A/Ciestresse hídricofotossínteselimitação estomáticapadrão diárioA/Ci curvesdiurnal changesphotosynthesisstomatal limitationswater stress |
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