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Comparison of drought stress responses of tolerant and sensitive eucalypt genotypes

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dc.contributor Silva, Ivo Ribeiro da
dc.contributor.advisor Barros, Nairam Félix de
dc.creator Hodecker, Bárbara Elias Reis
dc.date.accessioned 2015-11-04T10:59:56Z
dc.date.available 2015-11-04T10:59:56Z
dc.date.issued 2015-02-27
dc.identifier.citation HODECKER, Bárbara Elias Reis. Comparison of drought stress responses of tolerant and sensitive eucalypt genotypes. 2015. 148f. Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2015. pt-BR
dc.identifier.uri http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/6511
dc.description.abstract To cope with water restriction, the selection of drought tolerant genotypes has been the main strategy being adopted to establish new plantings. However, in Brazil, most genetic selections have focused mainly on growth rates and fiber productivity, without a clear understanding of morphological and biochemical responses of trees to water stress and the influence of nutrients on these processes. Thus, the main goals of this thesis were to compare water stress responses of tolerant and sensitive Eucalyptus genotypes in order to help to understand of Eucalyptus drought tolerance traits and assist future Eucalyptus breeding programs. Another objective was to identify the nutritional influence of B (boron) on water stress adaptive mechanisms and understand the relationship between nutritional efficiency and its influence on tolerant genotype selections using nutritional diagrams. In order to achieve these proposals, we conducted four experiments, three under controlled conditions and one under field conditions. The objective of the first experiment was to evaluate the influence of B nutrition on physiological processes related to water use efficiency in six Eucalyptus species of contrasting ecotypes under water stress. The second experiment was designed to identify the morphological, physiological and molecular changes caused by long periods of water restriction in four Eucalyptus clones under field conditions. The objective of the third experiment was to identify variables able to discriminate and group clones with differential tolerance to water stress and provide markers for young plants of eucalypt. The fourth experiment aimed to evaluate the differential behavior in the initial growth, biomass accumulation, and nutritional efficiency and water use in 10 Eucalyptus clones submitted to water stress. In the first chapter, we observed a strong increment on instantaneous WUE (water use efficiency) in D+B (drought and B supply) plants, due to the combination of higher photosynthetic rate, higher K+ concentration in leaves promoting higher stomatal closure, lower water loss and a higher translocation of sugars and B to root growth. In our field experiment (chapter 2), our results suggest that trees growing in the area with uniform annual high precipitation showed were stressed after a long period of drought, compared to those stands submitted to annual water-stress fluctuation period. In the chapter 3, we could not identify one single variable able to discriminate and group clones with differential tolerance to water stress, however, the interaction between WUEg (water use efficiency), ABA, A (photosynthesis), E (transpiration) and SDM/RDM (shoot dry matter/root dry matter) seemed to be the most important differences between clones under water stress. Our results from chapter 4, interestingly showed us that under water stress the drought-tolerant clone generally had high AE (absorption efficiency), but low nutrient UE (use efficiency), whereas the sensitive clone had low AE, low UE for root formation and high AE for leaf formation. en
dc.description.abstract Para lidar com a restrição hídrica, seleções de genótipos tolerantes à seca tem sido umas das principais estratégias adotadas nos novos plantios. Entretanto, no Brasil, a maioria das seleções genéticas tem focado principalmente nas taxa de crescimento e produtividade das fibras, sem levar em consideração o melhor entendimento das respostas morfológicas e bioquímicas em resposta ao déficit hídrico e também a influência dos nutrientes nestes processos. Assim, os principais objetivos foram comparar as respostas de clones tolerantes e sensíveis de eucalipto frente ao déficit hídrico a fim de auxiliar no entendimento destas características e futuras seleções genéticas para esta espécie. Outro objetivo visou identificar a importância da fertilização com B (boro) nos mecanismos adaptativos relacionados à tolerância à seca e o melhor entendimento das relações envolvendo a eficiência nutricional em diferentes materiais genéticos e sua influência na seleção de genótipos tolerantes, utilizando para este fim, os diagramas nutricionais. Para atingir estes objetivos, foram conduzidos quatro experimentos, sendo três deles em casa de vegetação e um em condições de campo. O objetivo do primeiro experimento foi avaliar a influência da nutrição com boro em processos relacionados à eficiência do uso da água em seis espécies de eucalipto oriundas de diferentes condições edafoclimáticas e submetidas à seca. O segundo experimento foi destinado à identificação das alterações morfológicas, fisiológicas e moleculares causadas após longo período de restrição hídrica, em quatro espécies de eucalipto em condições de campo. O objetivo do terceiro experimento foi avaliar as variáveis capazes de discriminar clones com tolerância diferencial ao estresse hídrico e fornecer marcadores para plantas jovens de eucalipto. O quarto experimento objetivou avaliar o comportamento diferencial no crescimento inicial e eficiência nutricional e da água em dez clones de eucaliptos submetidos à restrição hídrica. No primeiro capítulo, observamos elevado incremento na eficiência do uso da água em plantas sob seca e suplementadas com B, devido à combinação de alta taxa fotossintética, alta concentração de K+ em folhas, promovendo maior fechamento estomático, menor perda de água e maior translocação de açúcares para o crescimento radicular. No experimento de campo (capítulo 2), os resultados obtidos sugerem que árvores de eucalipto crescendo sob uniforme e elevada precipitação anual mostraram se mais estressadas após longo período de déficit hídrico, comparado às árvores submetidas à períodos de estresse hídricos recorrentes. No capítulo 3, não foi possível identificar uma variável capaz de discriminar e agrupar clones de eucalipto com tolerância diferencial ao estresse hídrico, no entanto, a interação entre eficiência do uso da água, ABA, fotossíntese, transpiração e razão massa de matéria seca parte área e massa de matéria seca radicular mostraram ser importantes diferenças entre materiais genéticos. De maneira interessante, os resultados obtidos nos capítulo 4, mostram que sob estresse hídrico, clones tolerantes geralmente apresentam maior eficiência de absorção (AE), mas menor eficiência de uso (UE) de nutrientes, enquanto, clones sensíveis tiveram baixa AE, baixa UE para formação de raízes e alta AE para formação de folhas. pt-BR
dc.description.sponsorship Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico pt-BR
dc.language.iso eng pt-BR
dc.publisher Universidade Federal de Viçosa pt-BR
dc.rights Acesso Aberto pt-BR
dc.subject Eucalipto - Cultivo pt-BR
dc.subject Plantas - Nutrição pt-BR
dc.subject Plantas - Efeito do boro pt-BR
dc.subject Eucalipto - Melhoramento genético pt-BR
dc.subject Genética vegetal pt-BR
dc.title Comparison of drought stress responses of tolerant and sensitive eucalypt genotypes en
dc.title Comparações das respostas relacionadas à seca em genótipos tolerantes e sensíveis de eucalipto pt-BR
dc.type Tese pt-BR
dc.subject.cnpq Ciência do Solo pt-BR
dc.creator.lattes http://lattes.cnpq.br/6072302167917337 pt-BR
dc.degree.grantor Universidade Federal de Viçosa pt-BR
dc.degree.department Departamento de Solos pt-BR
dc.degree.program Mestre/Doutor em Solos e Nutrição de Plantas pt-BR
dc.degree.local Viçosa - MG pt-BR
dc.degree.date 2015-02-27
dc.degree.level Doutorado pt-BR


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