Relação da morfofisiologia de plantas daninhas e cultivadas, com ou sem estresse hídrico, com o tamanho do genoma e o potencial de absorção de xenobióticos

Abstract

Os fatores ambientais podem influenciar nas características morfológicas, anatômicas, fisiologias e genéticas das plantas daninhas e cultivadas. A expressão de certos genes pode ser ativada ou desativada em resposta a estímulos ambientais, alterando as características morfofisiológicas, anatômicas e a absorção de xenobióticos pelas plantas. O uso de formulações e adjuvantes podem maximizar a penetração e absorção do produto de acordo com a condição de cada sistema que a espécie se apresenta. Objetivou-se avaliar a existência de correlação entre os parâmetros estomáticos (tamanho, densidade, estomática e o comprimento e largura de células-guarda) com o tamanho do genoma de plantas daninhas e plantas cultivadas com e sem estresse hídrico; bem como as implicações do estresse hídrico na morfologia, fisiologia, anatomia e capacidade de absorção de fungicidas em diferentes espécies. Para isso foram realizados três experimentos. No experimento 1 foram utilizadas as espécies Amaranthus spinosus, Eleusine indica, Glycine max, Ipomoea nil, Ipomoea quamoclit, Lolium multiflorum, Oryza sativa e Zea mays. No experimento 2 utilizou-se as mesmas espécies citadas acrescido de Avena sativa e Triticum aestivum. No terceiro experimento utilizou apenas E. indica e I. nil. As espécies foram submetidas aos tratamentos com e sem estresse hídrico, logo após a emergência. As avaliações realizadas foram estomáticas, fisiológicas, anatômicas, morfometria, tensão superficial das caldas de Priori Xtra (azoxystrobin + cyproconazole) com adjuvantes Break-thru e Agral, absorção e tamanho do genoma. A frequência acumula e correlação foram realizadas uma única análise para as mesmas espécies. Cerca de 40% dos dados de frequência acumulada relativa do comprimento da célula-guarda e 50% da largura da célula-guarda e da área estomática foram similares nas faces das folhas, independente da condição hídrica, porém, cerca de 60 % dos dados do comprimento da célula-guarda e 50% da largura da célula-guarda e da área estomática foram distintos nas faces foliar nas espécies com e sem estresse hídrico. A densidade estomática foi variável entre espécies de plantas daninhas e cultivadas, independentemente da condição de estresse hídrico imposto nas folhas. As correlações de Pearson (r) foram alta e positiva para célula-guarda (comprimento e largura) e a área estomática. Nas variáveis anatômicas os valores mais expressivos foram para e E. indica e I. nil sem estresse. Curiosamente nos paramentos fotossintéticos vemos o inverso da anatomia. Ao avaliar a tensão superficial das caldas de aplicação, temos que, o break thru é o que há maior redução seguido do Agral. Em média a redução na absorção de axozystrobin foi de 32% para E. indica, e de 41% em I. nil. No caso do cyproconazole, as diferenças na absorção ligadas a condição hídrica foram mínimas, e no geral, plantas estressadas de ambas as espécies absorveram 8,5% mais fungicida do que plantas não estressadas. A correlação com os parâmetros estomáticos e anatômicos com a absorção de um composto exógeno foram negativos e alta para largura da célula-guarda, área estomática e espessura foliar e os demais parâmetros com r negativa e baixa. Conclui-se que na maioria das espécies estudas o estresse hídrico interferiu na morfologia, disposição estomática e anatomia, porém, na fisiologia o estresse hídrico potencializou as respostas fisiológicas de I. nil. Na frequência acumulada os dados de comprimento e largura da célula-guarda e o tamanho do estômato foram maiores em plantas sem estresse hídrico em ambas as faces da folha. A correlação foi alta e positiva entre o tamanho do genoma com os parâmetros estomáticos em condições hídricas. A tensão superficial foi menor com a adição de Break-thru, seguido do Agral e maior na calda sem adjuvante. Do azoxystrobin e o cyproconazole retido e absorvido o regime de estresse e/ou período de avaliação foi o que influenciou na quantidade dos produtos em relação ao formulado com ou sem adjuvante.

Environmental factors can influence the morphological, anatomical, physiological and genetic characteristics of weed and cultivated plants. The expression of certain genes can be activated or deactivated in response to environmental stimuli, altering the morphophysiological and anatomical characteristics and the absorption of xenobiotics by plants. The use of formulations and adjuvants can maximize the penetration and absorption of the product according to the condition of each system that the species presents. The objective was to evaluate the existence of a correlation between stomatal parameters (size, density, stomatal and the length and width of guard cells) with the genome size of weeds and plants cultivated with and without water stress; as well as the implications of water stress on the morphology, physiology, anatomy and fungicide absorption capacity of different species. For this, three experiments were carried out. In experiment 1, the species Amaranthus spinosus, Eleusine indica, Glycine max, Ipomoea nil, Ipomoea quamoclit, Lolium multiflorum, Oryza sativa and Zea mays were used. In experiment 2, the same species mentioned were used, plus Avena sativa and Triticum aestivum. In the third experiment, only E. indica and I. nil were used. The species were subjected to treatments with and without water stress, shortly after emergence. The evaluations carried out were stomatal, physiological, anatomical, morphometry, surface tension of Priori Extra (azoxystrobin + cyproconazole) sprays with Break-thru and Agral adjuvants, absorption and genome size. The cumulative frequency and correlation were carried out in a single analysis for the same species. Around 40% of the relative accumulated frequency data on guard cell length and 50% on guard cell width and stomatal area were similar on the sides of the leaves, regardless of the water condition, however, around 60% of the data on the guard cell length and 50% of the guard cell width and stomatal area were different on the leaf surfaces in species with and without water stress. Stomatal density was variable between weed and cultivated plant species, regardless of the water stress condition imposed on the leaves. Pearson correlations (r) were high and positive for guard cells (length and width) and stomatal area. In the anatomical variables, the most significant values were for E. indica and I. nil without stress. Interestingly, in photosynthetic vestments we see the opposite of anatomy. When evaluating the surface tension of the application grout, we find that the break thru is the one with the greatest reduction followed by Agral. On average, the reduction in axozystrobin absorption was 32% for E. indica, and 41% for I. nil. In the case of cyproconazole, differences in absorption linked to water conditions were minimal, and overall, stressed plants of both species absorbed 8.5% more fungicide than non-stressed plants. The correlation with stomatal and anatomical parameters with the absorption of an exogenous compound were negative and high for guard cell width, stomatal area and leaf thickness and the other parameters with negative and low r. It is concluded that in most species studied, water stress interfered with morphology, stomatal arrangement and anatomy, however, in physiology, water stress potentiated the physiological responses of I. nil. At the accumulated frequency, data on guard cell length and width and stomatal size were greater in plants without water stress on both sides of the leaf. The correlation was high and positive between genome size and stomatal parameters under water conditions. Surface tension was lower with the addition of Break-thru, followed by Agral and higher in the mixture without adjuvant. Of the azoxystrobin and cyproconazole retained and absorbed, the stress regime and/or evaluation period was what influenced the quantity of the products in relation to that formulated with or without adjuvant.