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Título: Abordagem fisiológica dos efeitos do défice hídrico em quatro proveniências Europeias de pinheiro-silvestre
Autor: Rei, Ana Cláudia Alves Fernandes
Orientador: Correia, Carlos
Bacelar, Eunice Areal
Palavras-chave: Alterações climáticas
Pinus sylvestris
Défice hídrico
Fluorescência da clorofila
Data: 29-Jun-2016
Resumo: O aumento da concentração de gases com efeito de estufa na atmosfera tem provocado mudanças significativas no sistema climático à escala global, com consequências profundas do ponto de vista ambiental e socioeconómico. No sul da Europa, são esperados aumentos da temperatura média e alterações significativas na quantidade e variabilidade da precipitação, particularmente durante a Primavera-Verão, conduzindo a um cenário futuro de maior evaporação e diminuição da disponibilidade de água no solo. Neste estudo avaliamos o comportamento fotoquímico do aparelho fotossintético e a acumulação de metabolitos foliares em 4 proveniências Europeias (Gerês, noroeste de Portugal; Puebla de Lillo, León, noroeste de Espanha; Nuthe-Nieplitz, nordeste da Alemanha; Montes Universales, centro-leste de Espanha) de pinheiro-silvestre (Pinus sylvestris L.) submetidas a diferentes regimes hídricos, de modo a inferir sob a sua capacidade de tolerância à seca. Os resultados demonstraram que as plantas de pinheiro-silvestre que cresceram com défice hídrico severo apresentaram uma redução significativa do rendimento quântico máximo e efetivo do PSII, da eficiência de captura de energia de excitação pelos centros de reação abertos de PSII, do coeficiente de extinção fotoquímico e da taxa de transporte de eletrões. Contudo, as plantas com proveniência do Gerês não se mostraram tão afetadas pelo stresse hídrico, sendo de admitir que possuem características anatómicas, fisiológicas e bioquímicas, não estudadas, que possibilitam uma maior capacidade de tolerar o défice hídrico. Em oposição, em consequência de maiores danos provocados pelo défice hídrico severo, as proveniências Espanholas e Alemã ativaram o desenvolvimento de mecanismos de defesa, incluindo o aumento da concentração de fenóis totais, proteínas solúveis totais e ceras epicuticulares, bem como o aumento da dissipação de energia em excesso por processos não radiativos, envolvendo o ciclo das xantofilas. Em todo o caso, este “investimento” em mecanismos protetores, com o dispêndio de importantes recursos energéticos, foi insuficiente para manter as plantas em adequado estado funcional. Assim, numa situação de seca severa, as plantas desenvolvidas a partir de sementes provenientes da população Gerês apresentam um melhor comportamento fotoquímico e metabólico, pelo que estes resultados poderão ser aplicados em programas de florestação/reflorestação.
The higher concentration of greenhouse gases in the atmosphere has caused significant changes in the climate system on a global scale, with profound environmental and socio-economically consequences. In southern Europe, are expected increases of mean temperature and significant changes in the amount and variability of rainfall, particularly during the spring-summer, leading to a future scenario of higher evaporation and lower water availability in the soil. In this study, we evaluated the photochemical behavior of the photosynthetic apparatus and the accumulation of leaf metabolites in 4 European provenances (Gerês, northwest Portugal; Puebla de Lillo, León, northwest Spain; Nuthe-Nieplitz, northeastern Germany, Montes Universales, East Central Spain) of Scots pine (Pinus sylvestris L.) under different water regimes, in order to infer about its drought tolerance capacity. The results showed that the Scots pine plants that have grown with severe water deficit showed a significant reduction in the maximum and effective quantum yield of PSII, in the capture efficiency of excitation energy by open PSII reaction centres, in the photochemical quenching and in apparent electron transport rate. However, plants with Gerês provenance were much less affected by severe water stress, due to better anatomical, physiological and biochemical traits, not studied, which allow a greater ability to tolerate water deficit. In contrast, as a result of higher damage caused by water deficit, the Spanish and German provenances activated the development of defense mechanisms, including higher concentration of total phenolics, total soluble proteins and cuticular waxes, as well as higher excess energy dissipation by non-radiative processes, involving the xanthophylls cycle. In any case, this "investment" in protective mechanisms, with the expenditure of vast energy resources, was not enough to keep the plants in proper functional state. Thus, in a severe drought, plants grown from seeds from the Gerês population have a better photochemical and metabolic behavior, and thus these results can be applied in afforestation / reforestation programs.
Descrição: Dissertação de Mestrado em Engenharia do Ambiente
URI: http://hdl.handle.net/10348/6147
Tipo de Documento: Dissertação de Mestrado
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