Differential response to water stress in two tropical common bean cultivars

J. Borella, U.S. Fontoura, C.F. Larré, M.A. Bacarin
2017 Revista Brasileira de Ciências Agrárias  
The common bean (Phaseolus vulgaris L.) yield comes from regions with some level of water deficiency. Maintaining crop yield under drought stress is thus one of the biggest challenges. In order to improve our understanding of the responses involved of common bean to drought stress, we studied photosynthesis, antioxidant system, photorespiration estimated by glycolate oxidase activity, and proline content in leaves of two common bean cultivars (Expedito and Macotaço) subjected to water stress
more » ... to water stress induced by polyethylene glycol 6000. The stress imposed affected the two common bean cultivars by decreasing net photosynthesis rate and increasing glycolate oxidase (GO) activity due to stomatal closure. Increased flux of electrons through the photosystem II led to reactive oxygen species (ROS) production, as observed by increased hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) content and it enhanced the activity of the enzymatic antioxidant system such as superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT), and guayacol peroxidase (GPOD) in Macotaço. Both cultivars here studied showed similar effects on photosynthesis parameters, however, Expedito had a better response on antioxidant system and proline content, which may represent an advantage over Macotaço. Resposta diferencial ao déficit hídrico em dois cultivares de feijão comum RESUMO A maior parte da produção de feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) provém de regiões com algum nível de deficiência hídrica, sendo o rendimento de culturas sob tais condições um grande desafio. A fim de melhorar a nossa compreensão sobre as respostas envolvidas do feijoeiro ao estresse hídrico foi avaliado a fotossíntese, sistema antioxidante, fotorrespiração estimada pela atividade da glicolato oxidase e o teor de prolina em folhas de duas cultivares de feijão (Expedito e Macotaço) submetidos ao estresse hídrico induzido por polietileno glicol 6000. O estresse imposto afetou as duas cultivares de feijão pela diminuição da taxa de fotossíntese líquida e aumento da atividade da glicolato oxidase (GO), devido ao fechamento dos estômatos. O aumento do fluxo de elétrons através do fotossistema II induziu a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), como observado pelo aumento de peróxido de hidrogénio (H 2 O 2 ) e aumentou da atividade do sistema antioxidante enzimático, tais como superóxido dismutase (SOD), ascorbato peroxidase (APX), catalase (CAT) e guaiacol peroxidase (GPOD) em Macotaço. Ambas as cultivares apresentaram efeitos semelhantes na fotossíntese, no entanto, Expedito teve uma melhor resposta do sistema antioxidante e teor de prolina, o que pode representar uma vantagem sobre Macotaço. Palavras-chave: fluorescência da clorofila a; trocas gasosas; estresse oxidativo; Phaseolus vulgaris L.; seca fisiológica
doi:10.5039/agraria.v12i3a5457 fatcat:w4twzotddrafjagtcnjklidhsy