Resumo O objetivo deste trabalho foi determinar a adequação de Setaria viridis como planta modelo em estudos de validação de genes candidatos à tolerância ao frio, ao avaliar a resposta de dois de seus acessos a diferentes durações de estresse por frio abrupto ou gradual, nas fases vegetativa e reprodutiva. Plantas dos acessos A10.1 e Ast-1, cultivadas a 25°C, foram submetidas aos seguintes tratamentos de estresse por frio: redução gradual da temperatura de 25 a 0°C, 5°C de cada vez, a cada 24 horas, em única câmera; ou redução abrupta da temperatura, pela transferência das plantas de uma câmera a 25°C para outra a 0°C. As plantas foram mantidas a 0°C por 3, 5, ou 10 dias, após os quais a temperatura foi aumentada novamente para 25°C; um grupo controle permaneceu a 25ºC. As baixas temperaturas – reduzidas gradual ou abruptamente – causaram redução nas taxas de troca gasosa e na biomassa da parte aérea e da raiz das plantas, além de prejuízos ao seu aparato fotoquímico; quanto mais o frio durou, mais pronunciado o efeito foi. Independentemente da duração do estresse, as plantas se recuperaram e completaram seu ciclo de vida. Os acessos estudados são tolerantes ao frio, e, portanto, não são adequados como planta modelo em estudos para validação de genes candidatos de tolerância ao frio.

Abstract The objective of this work was to determine the suitability of Setaria viridis as a model plant in studies to validate candidate genes for cold tolerance by evaluating the response of two of its accessions to different durations of abrupt or gradual cold stress in the vegetative and reproductive stages. Plants of accessions A10.1 and Ast-1, cultivated at 25°C, were subjected to the following cold stress treatments: gradual reduction in temperature from 25 to 0°C, 5°C at a time, every 24 hours in a same chamber; or abrupt reduction in temperature, by transferring plants from a chamber at 25°C to another at 0°C. Plants were kept at 0°C for 3, 5, or 10 days, after which temperature was increased back again to 25°C; a control group remained at 25ºC. Low temperatures – reduced abruptly or gradually – caused a decrease in the gas exchange rates and shoot and root biomass of the plants, besides damage to their photochemical apparatus; the longer the cold lasted, the more pronounced the effect was. Regardless of stress duration, plants recovered and completed their life cycle. The studied accessions are tolerant to cold and, therefore, are not suitable as a model plant in studies to validate candidate genes for cold tolerance.

RESUMO O estudo objetivou avaliar o estado hídrico de cultivares de milho por meio de índices térmico e de vegetação gerados de imagens aéreas multiespectrais obtidas por veículo aéreo não tripulado, correlacionando-os com indicadores fisiológicos e o conteúdo de água no solo. Avaliou-se a aplicação de três regimes hídricos (RH) com base na evapotranspiração de referência (ETo) (30%, 90% e 150% ETo) em duas cultivares de milho (AG-1051 e BRS-Caatingueiro). Utilizou-se um veículo aéreo não tripulado para a aquisição das imagens térmicas e multiespectrais. Avaliaram-se os índices CWSI, CI-G, CI-RE, CIV, NDVI e OSAVI, os quais foram correlacionados com medidas de trocas gasosas e umidade do solo. O CWSI apresenta correlação com os indicadores fisiológicos condutância estomática, transpiração e taxa de assimilação líquida de CO2, podendo ser utilizado na avaliação do status hídrico de plantas de milho. Os índices de vegetação multiespectrais NDVI e OSAVI podem ser utilizados em substituição ao índice térmico CWSI na avaliação do estado hídrico das plantas de milho.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the water status of maize cultivars through thermal and vegetation indexes generated from multispectral aerial images obtained from an unmanned aerial vehicle (UAV), and correlate them with physiological indicators and soil water contents. The application of three water regimes based on the reference evapotranspiration (ETo) (30%, 90%, and 150% ETo) was evaluated for two maize cultivars (AG-1051 and BRS-Caatingueiro). An UAV was used to acquire thermal and multispectral images. The indexes evaluated were CWSI, CI-G, CI-RE, CIV, NDVI and OSAVI, which were correlated with gas exchange and soil moisture measures. The CWSI present correlation with physiological indicators (stomatal conductance, transpiration, and net CO2 assimilation rate) that can be used to evaluate water status of maize plants. The multispectral vegetation indexes NDVI and OSAVI can replace the CWSI thermal index in water status evaluations for maize plants.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do remineralizador de solo finos de mica xisto (FMS) na fisiologia, na produtividade e na qualidade de grãos de soja (Glycine max) em diferentes regimes hídricos (RHs), no Cerrado brasileiro. O experimento foi conduzido em condições de campo durante dois anos, tendo-se utilizado quatro RHs e três tratamentos: mica xisto, adubação convencional e controle. Em 2017 e 2018, foram avaliados os seguintes RHs: RH1, RH2, RH3 e RH4, que correspondiam ao valor médio de 100, 65, 44 e 28% da reposição da evapotranspiração da cultura, respectivamente. A fotossíntese, a condutância estomática, a transpiração, a concentração interna de CO2, o rendimento quântico efetivo do fotossistema II (FSII) (Fv’/Fm’), o rendimento quântico (FSII) (ᶲFSII) e a taxa de transporte de elétrons reduziram em função do avanço da fase fenológica da soja e da redução do RH. A qualidade dos grãos foi afetada apenas pelo RH. O mica xisto foi estatisticamente semelhante à adubação convencional e ao controle em 2017 e 2018. A produtividade reduziu devido à antecipação da idade fenológica da soja e do RH, mas não houve diferenças entre os três tratamentos em 2017 e 2018. A redução da produtividade da soja é atribuída ao fechamento estomático, à perda da capacidade fotoprotetora e aos danos ao maquinário fotossintético causados pela seca.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the influence of the soil remineralizer fine-graded mica schist (FMS) on soybean (Glycine max) physiology, yield, and grain quality under different water regimes (WRs) in the Brazilian Cerrado. The experiment was conducted under field conditions for two years, using four WRs and three treatments: mica schist, conventional fertilization, and control. In 2017 and 2018, the following WRs were evaluated: WR1, WR2, WR3, and WR4, corresponding to a mean value of 100, 65, 44, and 28% of crop evapotranspiration replacement, respectively. Photosynthesis, stomatal conductance, transpiration, internal CO2 concentration, effective quantum yield of photosystem II (PSII) (Fv’/Fm’), quantum yield (PSII) (ᶲFSII), and electron transport rate reduced as a function of the advanced phenological stage of soybean and the reduction in WR. Grain quality was only affected by the WR. The mica schist was statistically similar to conventional fertilization and the control in 2017 and 2018. Yield decreased due to the anticipation of soybean phenological age and WR, but there were no differences between the three treatments in 2017 and 2018. The reduction in soybean yield is attributed to stomatal closure, loss of photoprotective capacity, and damage to the photosynthetic machinery caused by drought.

RESUMO Setaria viridis (L.) P. Beauv. é uma espécie indicada para ser usada como planta modelo em estudos de genética reversa visando a validação da função de genes. A salinidade do solo é um problema recorrente, presente em mais de 100 países em todo o mundo, e aproximadamente 20% das terras agrícolas do mundo possuem solos salinos e / ou sódicos. O estresse salino afeta todos os principais processos da planta, como germinação, crescimento e, conseqüentemente, a produtividade. O presente estudo teve como objetivo determinar os níveis de tolerância de S. viridis A10.1 ao estresse salino e identificar seu potencial como planta modelo para validar genes / alelos candidatos à tolerância ao sal, bem como sequências promotoras de genes responsivos ao sal. Em um experimento inicial, as sementes foram semeadas em meio de germinação contendo concentração crescente de NaCl (0, 30, 60, 90, 120 ou 150 mM), e mantidas neste durante a fase inicial de crescimento; e, em outro experimento, as plantas em crescimento vegetativo foram cultivadas com doses crescentes de NaCl (0,0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 e 1,0g por 100g do substrato). A taxa de germinação foi um pouco afetada pela salinidade, enquanto o desenvolvimento das mudas foi prejudicado logo após a germinação. A planta em fase de crescimento vegetativo experimentou uma redução nas taxas de evapotranspiração e níveis de pigmentos, juntamente com um prejuízo no sistema de captura e uso da luz, e uma diminuição nas taxas de trocas gasosas foliares, resultando em menor acúmulo de biomassa fresca e seca, proporcional à dose de sal utilizada. As plantas começaram a morrer em uma semana com doses ≥19,4 dS / m. Em conclusão, A10.1 é uma planta glicófita com algum nível de tolerância ao sal e pode ser usada como planta modelo para validar genes / alelos candidatos à tolerância ao sal, bem como genes promotores responsivos ao sal, dependendo da combinação certa de idade da planta e nível de estresse. Como a germinação da semente é pouco afetada pelo estresse salino em doses de NaCl de cerca de 15 dS / m ou menos, A10.1 não pode ser usado para validar genes / alelos com um papel potencial em relação a essa característica.

ABSTRACT Setaria viridis (L.) P. Beauv. is a species proposed to be used as model plant in reverse genetics studies for the validation of gene function. Soil salinity is a recurring problem present in more than a 100 countries worldwide, and approximately 20% of the agricultural land in the world has saline and/or sodium soils. Saline stress affects all the main processes of the plant, such as germination, growth, and, consequently, the yield. The present study aimed at determining the tolerance levels of S. viridisA10.1 to saline stress and identify its potential as a model plant to validate salt-tolerance candidate genes/alleles as well as promoter sequences from salt-responsive genes. In an initial experiment, the seeds of the plant were sown on a germination medium containing an increasing concentration of NaCl (0, 30, 60, 90, 120, or 150 mM), and maintained there during the initial growth stage; and, in another experiment, the plants at the vegetative growth stage were submitted to increasing doses of NaCl (0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, and 1.0g per 100g of the substrate). The germination rate was found to be affected a little by the salinity, while the seedlings development was impaired right after germination. Plant in the vegetative growth stage experienced a reduction in the evapotranspiration rates and pigment levels, along with an impairment in the system of capture and use of light, and a decrease in the leaf gas exchange rates, resulting in less accumulation of dry and fresh plant biomass proportional to the salt dose used. Plants started to die within a week at doses ≥19.4 dS/m. In conclusion, A10.1 is a glycophyte plant with some level of salt-tolerance and might be used as a model plant to validate salt-tolerance candidate genes/alleles, as well as promoters salt-responsive genes, depending on the right combination of plant age and level of stress. As seed germination is affected only little by salt stress at NaCl doses of about 15 dS/m or less, A10.1 might not be used to validate genes/alleles with a putative role regarding this trait.