Espermina como atenuante dos danos causados pelos estresses salino e hídrico em capuchinha (Tropaeolum majus L.)

Abstract

Os estresses abióticos são uma das principais causas da baixa produtividade dos cultivos devido aos distúrbios que causam às plantas. A aplicação de poliaminas é uma alternativa para amenizar os efeitos deletérios dos estresses abióticos sobre as plantas. Flores, folhas, frutos e botões de capuchinha (Tropaeolum majus) são utilizados para fins ornamentais, medicinais e alimentícios. No entanto, o estresse salino e o deficit hídrico limitam o desenvolvimento e a produtividade desta planta devido a distúrbios bioquímicos, fisiológicos e anatômicos. A aplicação de espermina pode ser uma alternative para diminuir os danos causados por estes estresses nessa planta. Com isso, objetivou-se nesta tese avaliar o efeito da aplicação de espermina como atenuante dos efeitos danosos do estresse salino e déficit hídrico no crescimento, trocas gasosas e metabolismo de capuchinha. Um experimento no delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x2, com 0 (sem estresse), 40 (estresse salino moderado) e 80 mM NaCl (estresse salino severo) e 0 e 1 mM de espermina com cinco repetições foi usado para o experimento com estresse salino. Um experimento distribuído em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x2, com 30 (déficit hídrico severo), 50 (deficit hídrico moderado) e 80% da capacidade de retenção de vaso (sem estresse) e 0 e 1 mM de espermina com cinco repetições foi usado para o experimento com déficit hídrico. A aplicação de espermina diminuiu os efeitos nocivos do estresse salino e déficit hídrico no crescimento e nas trocas gasosas e aumentou o número de flores de capuchinha. Além disso, aumentou o teor relativo de água e atividade enzimática e diminuiu a peroxidação lipídica. A aplicação de espermina diminuiu a produção de etileno em flores de capuchinha. A aplicação de espermina aumenta a tolerância ao estresse salino e déficit hídrico em capuchinha, aumentando o crescimento, trocas gasosas, teor relativo de água, enzimas do sistema antioxidante, diminuindo a peroxidação lipídica. A aplicação de espermina (1 mM) pode ser usada para mitigar os efeitos danosos do estresse salino e déficit hídrico em capuchinha. Palavras-chave: Estresses abióticos. Crescimento. Fotossíntese. Sistema antioxidante. Etileno.

Abiotic stresses are one of the major causes of low crop productivity due to the disturbances they cause to plants. Polyamines application is an alternative to mitigate the harmful effects of abiotic stresses in plants. Flowers, leaves, fruits and buds of nasturtium (Tropaeolum majus) are used for ornamental, medicinal and food purposes. However, salt stress and drought stress limit the development and productivity of this plant due to biochemical, physiological, and anatomical disturbances. Spermine application may be an alternative to reduce the damage caused by these stresses in this plant. Thus, the objective was to evaluate the effect of spermine application as attenuating the harmful effects of salt stress and drought stress on the growth, gas exchange, and metabolism of nasturtium. An experiment distributed in a completely randomized design, in a 3x2 factorial scheme, with 0 (no stress), 40 (moderate salt stress), and 80 mM NaCl (severe salt stress) and 0 and 1 mM spermine with five replications was used for the experiment with salt stress. An experiment distributed in a completely randomized design, in a 3x2 factorial scheme, with 30 (severe drought stress), 50 (moderate drought stress), and 80% pot holding capacity (no stress) and 0 and 1 mM spermine with five replications was used for the experiment with drought stress. Spermine application reduced the harmful effects of salt stress and drought stress on the growth and gas exchange and increased the number of flowers of nasturtium. In addition, it increased the relative water content and enzymatic activity and decreased lipid peroxidation. Spermine application decreased ethylene production in nasturtium flowers. Spermine application increases tolerance to salt stress and drought stress in nasturtium, increasing the growth, gas exchange, relative water content, enzymes of the antioxidant system, and decreasing lipid peroxidation. Spermine application (1 mM) can be used to mitigate the harmful effects of salt stress and drought stress in nasturtium. Keywords: Abiotic stresses. Growth. Photosynthesis. Antioxidant system. Ethylene.