RESUMO Os sistemas de terras secas se espalham por todo o mundo e compreendem 41,3% da área terrestre, que hospeda 34,7% da população global; é conveniente propor culturas capazes de crescer nessas áreas. Jatropha curcas é uma planta adaptada às regiões áridas e semiáridas, bem como às condições sub-úmidas; é uma fonte potencial de biodiesel. O desafio é entender a fisiologia da J. curcas que lhe permite viver em condições salinas e secas. As sementes de J. curcas utilizadas são provenientes da província de Ciego de Ávila, Cuba. Plântulas de sete dias em vasos de 1,5 L com solução Hoagland de meia força foram cultivadas durante 42 dias em condições semi-controladas. O NaCl adicionado às soluções em vasos forneceu tratamentos de 75 ou 150 mM por 240 h antes das avaliações. O crescimento foliar, a fotossíntese líquida e a área de poros estomáticos foram afetados pelo NaCl 150 mM. O quenching não fotoquímico das folhas foi alterado apenas por NaCl 150 mM após 24 h; a taxa de transporte de elétrons teve uma tendência a diminuir nas folhas em condições salinas. O padrão de expressão gênica mudou para SOS1 e HKT1 de acordo com o NaCl usado no meio, indicando mecanismo ativo para lidar com Na+ na célula. Em geral, as plantas de J. curcas de Cuba conseguiram crescer e realizar fotossíntese sob NaCl 75 mM, o que representa 7 dS m-1, uma condição que restringe o crescimento para muitas espécies de plantas.

ABSTRACT Dry land systems spread all over the world and comprise 41.3% of the terrestrial area, which host 34.7% of the global population, so it is convenient to propose crops able to grow there. Jatropha curcas is a plant adapted to arid and semiarid regions as well as sub-humid conditions, being a potential source of biodiesel. The challenge is to understand the physiology of J. curcas, which enables it to live under saline and drought conditions. The seeds of J. curcas used came from Ciego de Ávila Province, Cuba. Seven-day-old seedlings were cultivated in 1.5 L pots with half strength Hoagland solution for 42 days under semi-controlled conditions. NaCl added to solutions in pots provided 75 or 150 mM treatments for 240 h before measurements. Leaf growth, net photosynthesis and stomatal pore area were affected by 150 mM NaCl. Non-photochemical quenching of leaves was only changed by 150 mM NaCl after 24 h; the electron transport rate had a tendency to decrease in leaves under saline conditions. The gene expression pattern changed for SOS1 and HKT1 according to the NaCl used in the medium, indicating active mechanism to deal with Na+ in the cell. In general, Cuban J. curcas plants were able to grow and perform photosynthesis under 75 mM NaCl, which represents 7 dS m-1, a condition that restricts growth for many plant species.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento vegetativo e determinar a concentração de sódio, potássio e cálcio em melancieiras (Citrullus lanatus), cultivadas em dois substratos orgânicos e concentrações salinas crescentes. Os substratos foram solo + húmus de minhoca (S1) e solo + esterco bovino (S2), e os tratamentos salinos consistiram de irrigação com diferentes condutividades elétricas: 1,36 (controle), 3,56, 5,76 e 7,96 dS m-1. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, em arranjo fatorial 2×4 (substratos × condutividade), com cinco repetições. Foram determinados comprimento do ramo principal e da raiz, diâmetro do caule, número de folhas, área foliar e massa fresca da parte aérea e da raiz, bem como o conteúdo de sódio, potássio e cálcio nas plantas. Todos os parâmetros fenológicos apresentaram interação com os substratos, e S1 promoveu melhor desempenho das plantas. Os substratos interagiram significativamente com: área foliar; número de folhas; diâmetro do caule; comprimento do ramo principal; comprimento de raiz; massa de matéria fresca da parte aérea e da raiz; e teores de sódio, potássio e cálcio na parte aérea e nas raízes de melancieiras irrigadas com água salina, até 27 dias após a emergência. Os substratos também interagiram com a salinidade para diâmetro do caule, comprimento do ramo principal, massa de matéria fresca de raiz, e teores de cálcio na parte aérea e raiz, e de potássio e sódio na raiz.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the vegetative development and determine the concentration of sodium, potassium, and calcium in watermelon (Citrullus lanatus) grown on two organic substrates and under increasing saline concentrations. The substrates were soil + earthworm humus (S1) and soil + bovine manure (S2), and the saline treatments consisted of irrigation water with different electrical conductivities: 1.36 (control), 3.56, 5.76, and 7.96 dS m-1. The experimental design used was a randomized complete block in a 2×4 (substrate × conductivity) factorial arrangement with five replicates. Main branch length, root length, stem diameter, leaf number, leaf area, and fresh matter mass of shoots and roots, as well as the sodium, potassium, and calcium contents in the plants, were determined. All phenological parameters showed interaction with the substrates, and S1 improved plant performance. Substrates interacted significantly with: leaf area; leaf number; stem diameter; main branch length; root length; fresh matter mass of shoots and roots; and the contents of sodium, potassium, and calcium, in both shoots and roots of watermelon irrigated with saline water for up to 27 days after emergence. There are also interactions between substrates and salinity for stem diameter, main branch length, fresh matter mass of roots, and calcium contents in both shoots and roots, and potassium and sodium contents in the roots.

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do NaCl durante o cultivo hidropônico de abacaxizeiro ‘MD Gold’ pré-tratado com os fitohormônios ácido naftalenoacético (ANA) e 6-benzilaminopurina (BAP) utilizando indicadores de estresse hídrico e de ajustamento osmótico. Plântulas de abacaxizeiro, provenientes de tratamentos salinos na ausência (-AB) e presença (+AB) dos fitohormônios, durante o cultivo in vitro, foram cultivadas em solução nutritiva na ausência e em presença de diferentes concentrações de NaCl (50; 100 e 150 mM), durante 10 dias em casa de vegetação. Plantas provenientes do cultivo in vitro pré-tratadas com os fitohormônios (+AB), apresentaram respostas fisiológicas distintas daquelas não tratadas com os mesmos (-AB), com relação à massa seca (MS) em raízes, vazamento de eletrólitos (VE) e concentrações de Na+ e K+ em folhas e raízes e, também, com relação às concentrações de açúcares solúveis (AST), aminoácidos livres (AALT) e prolina (PRO) em folhas. Adicionalmente, o tratamento salino induziu respostas similares entre as plantas -AB e +AB, mas diferentes em relação a intensidade e aos órgãos estudados. A presença de NaCl na solução reduziu a MS de folhas no tratamento -AB, conteúdo relativo de água de folhas em -AB e +AB e em raízes apenas no tratamento -AB. Altos níveis de NaCl aumentaram o VE em folhas no tratamento +AB. Os níveis de K+ diminuíram com o aumento da concentração de NaCl na solução nutritiva em folhas e raízes do tratamento -AB e em raízes no tratamento +AB e aumentaram, independente do tratamento salino, em folhas do tratamento +AB. Não foi possível identificar o efeito tóxico dos íons, com exceção das raízes submetidas a 150 mM de NaCl em +AB e -AB. As concentrações de AST diminuíram com o aumento da concentração de NaCl em folhas, nas plantas -AB e +AB. Já os AALT e PRO tiveram seus níveis aumentados em folhas submetidas ao estresse salino, sendo mais expressivo no tratamento -AB. Concluímos que o pré-tratamento com os fitohormônios em plantas de abacaxizeiro minimizaram os efeitos do NaCl , apesar de altas concentrações deste sal afetarem a maioria dos caracteres avaliados. Adicionalmente, conclui-se que o efeito osmótico do estresse salino foi determinante para as alterações fisiológicas observadas e que folhas e raízes apresentam respostas diferentes com relação ao incremento de fitohormônios e também às concentrações de NaCl.

ABSTRACT The aim of this study was to evaluate the effect of NaCl on the hydroponic culture of cv. MD Gold pineapple pretreated with the phytohormones naphthaleneacetic acid (NAA) and 6-benzylaminopurine (BAP) using indicators of water stress and osmotic adjustment. Pineapple seedlings from saline treatments in the absence (-NB) and presence (+NB) of the phytohormones during the in vitro culture were grown in Hoagland & Arnon (1950) nutrient solution in the absence and presence of different NaCl concentrations (50; 100 and 150 mM) for 10 days in a greenhouse. Plants obtained from in vitro culture pretreated with phytoregulators (+NB) showed distinct physiological responses compared to non-treated plants (-NB) in relation to dry mass (DM) in roots, electrolyte leakage (EL) and Na+ and K+ concentrations in leaves and roots, and also regarding soluble sugars (TSS), free amino acids (TFAA) and proline (PRO) concentrations in leaves. Additionally, salt treatments induced similar responses in -NB and +NB plants, however differing in relation to intensity and the studied organs. The presence of NaCl in the solution reduced leaf DM in the -NB treatment, the leaf relative water content in -NB and +NB, and root RWC only in the -NB treatment. High levels of NaCl increased leaf EL in the +NB treatment. Potassium levels decreased with the increase of NaCl concentrations in nutrient solution for leaves and roots submitted to -NB treatment and for roots submitted to +NB treatment. Leaf potassium levels increased in +NB treatment regardless of salt treatment. No ionic toxic effects were identified except for roots subjected to 150 mM NaCl solution both for -NB and +NB conditions. TSS concentrations decreased with increasing NaCl concentration in leaves for both -NB and +NB treatments. Furthermore, TFAA and PRO showed increased levels in leaves subjected to saline stress, being more expressive in -NB treatment. In conclusion, pretreatment with growth regulators in pineapple plants minimized the effects of NaCl, despite higher concentrations of this salt affecting most of the evaluated parameters. Additionally, we conclude that the osmotic effect of salt stress was determinative for the physiological changes and that roots have different outcomes regarding the increment of growth regulators and NaCl concentrations.

A peroxidase de fenóis (POX) é uma enzima que associa a remoção do peróxido de hidrogênio com a biossíntese de lignina, contribuindo para a inibição do crescimento pelo espessamento da parede secundária. Com o objetivo de verificar as relações entre a inibição do crescimento e a modulação oxidativa induzida por estresse salino, foram avaliadas as atividades das enzimas dismutase do superóxido (SOD), catalase (CAT), peroxidase de ascorbato (APX) e POX em raízes de feijão caupi sob salinidade. Plântulas das cultivares Pitiúba e Pérola com quatro dias foram expostas ao NaCl 0, 25, 50, 75 e 100 mM em papel de germinação sob condições controladas. Após dois dias de tratamento, o comprimento radicular foi reduzido pelo NaCl 100 mM em 56 e 26% nas cultivares Pitiúba e Pérola, respectivamente, associado ao aumento do vazamento de eletrólitos e à morte celular no ápice radicular. A salinidade não causou aumento da peroxidação de lipídios nas raízes, indicando que a morte celular se deve mais a danos nas membranas do que ao estresse oxidativo. O estresse salino reduziu a atividade das enzimas SOD, CAT e APX e causou intenso aumento da atividade de POX, demonstrando que essa última exerce algum papel na proteção oxidativa das raízes sob salinidade. Em conclusão, a redução no alongamento das raízes de feijão caupi sob salinidade pode ser atribuída, pelo menos em parte, a uma sincronia entre o aumento da atividade de peroxidase de fenóis e redução nas atividades de catalase e peroxidase de ascorbato.

Phenol peroxidase (POX) is a dual enzyme that is involved with hydrogen peroxide scavenging and lignin biosynthesis, contributing to growth inhibition by secondary wall thickening. In order to relate growth inhibition to salt-induced oxidative modulation, the activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX) and POX were evaluated in cowpea roots under salinity. Four-day-old seedlings of the Pitiúba and Pérola cultivars were exposed to 0, 25, 50, 75 and 100 mM NaCl in germination paper under controlled conditions. After two days of treatment, root length was reduced under 100 mM NaCl by 56 and 26% in Pitiúba and Pérola, respectively, which was associated with enhanced electrolyte leakage and cell death in the root apex. NaCl salinity did not trigger lipid peroxidation, indicating that cell death was probably due to membrane damage instead of oxidative stress. Salt stress reduced the activity of SOD, CAT and APX and increased the POX activity, demonstrating that this enzyme plays a role in oxidative protection in cowpea roots exposed to NaCl salinity. In conclusion, salt-induced growth inhibition in cowpea roots could be attributed, at least in part, to a coordinate action involving an increase in POX activity and a drop in CAT and APX activities.

A salinidade e o déficit hídrico são os fatores abióticos que têm afetado acentuadamente a produção de espécies vegetais de importância socioeconômica nas regiões áridas e semi-áridas. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi de avaliar os efeitos do cloreto de sódio (NaCl) e do polietilenoglicol (PEG 6000), agentes estressores comumente utilizados para simular os estresses salino e hídrico, respectivamente, na germinação de sementes de cártamo (Carthamus tinctorius L.), uma oleaginosa da família Asteraceae. A germinação foi conduzida em sistema de rolo, com delineamento experimental de sete tratamentos osmóticos (controle; "0,450; "0,852; "1,271 MPa), sendo três com concentrações isosmóticas de NaCl (100; 200 e 300mM) e PEG (188,35; 267,75 e 357,24 g/L), e cada tratamento com seis repetições. Durante a germinação, foram avaliados parâmetros como a porcentagem de germinação, o índice de velocidade de germinação (IVG), e três dias após o semeio, foram registrados o índice de crescimento relativo da radícula (ICRR) e a massa fresca dos eixos das plântulas. A porcentagem de germinação e o IVG não sofreram alterações significativas no tratamento osmótico de "0,450 MPa induzido por NaCl quando comparado com o controle, enquanto no mesmo tratamento, induzido pelo PEG, estes dois parâmetros apresentaram uma intensa diminuição e um leve aumento, respectivamente. O ICRR e a massa das plântulas apresentaram diminuições proporcionais à redução do potencial osmótico ao utilizar ambos os compostos. Com base nos resultados alcançados, pôde-se concluir que a germinação de sementes de cártamo é influenciada pelo tipo de estresse aplicado e sua respectiva dose. Adicionalmente, o estresse osmótico induzido por PEG 6000 é mais agressivo que o salino, e potenciais osmóticos mais baixos ("0,851 e "1,271 MPa) são limitantes para a germinação desta espécie.

Salinity and water deficit are the main abiotic factors that adversely affect the production of economically important crops, especially in the arid and semiarid regions. The objective of the present study was to evaluate sodium chloride (NaCl) and poliethyleneglycol (PEG 6000), commonly used to mimic salt and water stress respectively, on the germination of Carthamus tinctorius L. seeds, an oleaginous species from the Asteraceae. Germination occurred on a paper towel roll system, with seven different osmotic treatments (0, "0.450, "0.852, "1.271 MPa), obtained from iso-osmotic NaCl (100; 200 and 300mM) and PEG (188.35; 267.75 and 357.24 g/L),concentrations. During germination and seedling establishment, the germination rate (%), germination rate index (IVG), relative root growth index (ICRR) and seedling axis fresh weight were measured. The NaCl induced "0.450 MPa osmotic treatment did not result in significant changes in the germination rate and IVG compared to the controls, whereas these parameters were reduced and slightly increased respectively, with the same osmotic pressure induced by the PEG application. The ICRR and the seedling fresh weight showed steep reductions as osmotic pressure fell in both NaCl and PEG induced treatments. It can be concluded that the germination of C. tinctorius seeds is influenced in a stress and dose-specific manner. Moreover, the PEG induced osmotic stress is more aggressive than that induced by NaCl, and lower osmotic pressures (-0.851 and "1.271 MPa) limit germination of this species.