DIVERSIDADE GENÉTICA DE 43 GENÓTIPOS DE Coffea canephora; E IMPLICAÇÕES DO AUMENTO DE TEMPERATURA E DÉFICIT HÍDRICO AO Coffea spp.

Abstract

Os capítulos 1, 2 e 3 têm como objetivo o estudo da diversidade genética de 43 genótipos de Coffea canephora inéditos através de características morfológicas foliares estomáticas e da planta, e ainda a escolha de um modelo matemático para determinação de área foliar desenvolvido a partir de medidas lineares de folha. No cápitulo 1 foi feito o estudo das características estomáticas determinando: contagem de células epidérmicas e número de estômatos, medida de diâmetro polar e equatorial, estimativa de densidade, índice de área estomática, índice estomático e funcionalidade estomática. Os dados foram submetidos à análise de variância, agrupadas pelo método hierárquico Unweighted Pair Group Method using Arithmetic Averages (UPGMA); fez-se ainda a correlação linear de Pearson e análise por componentes principais em Biplot. Foram constatadas diferenças entre os 43 genótipos confirmando a existência de variabilidade genética; o método de agrupamento distinguiu-os em seis grupos; correlações com distintos níveis significância ocorreramm entre os parâmetros; altura de planta, distância entrenós e área foliar se correlacionam positivamente, mostrando que podem ser associadas com as características estomáticas. No capítulo 2 foram estimados: comprimento, número de nós e distância entre nós de ramos plagiotrópico e ortotrópico; altura de planta; diâmetro de copa; comprimento, largura e área foliar real de folhas em duas avaliações. Os dados foram submetidos à análise de variância, agrupadas pelo método otimização de Tocher e pelo método hierárquico UPGMA, feita à análise de correlação linear de Pearson e componentes principais em Biplot. Constatou-se diferenças significativas entre os 43 genótipos, formando seis grupos pelo método de Tocher e cinco grupos por UPGMA, evidenciando a variabilidade genética existente. A correlação de Pearson forneceu valores com distintos níveis entre as características, comprovados pela análise de componentes principais. No capítulo 3 foi medido manualmente o comprimento da nervura central (C) e máxima largura do limbo foliar (L), e área foliar real (AF) de folhas dos 43 genótipos. A partir do C, L, AF e CL realizaram-se análises de correlação de Pearson, agrupamento pelo método otimização de Tocher, testaram-se todas as combinações por modelos lineares conforme os parâmetros existentes e ajustaram-se os valores de R2 e o BIC para cada modelo, sendo estabelecidas as equações cons r n o os p râm tros β0 β1. Os 43 genótipos foram divididos em três grupos pelo método de Tocher, sendo que um dos grupos abrangeu 41 genótipos. Maiores correlações ocorreram entre produto de C e L (CL) e AF, seguido de L e AF. Portanto, CL estimou satisfatoriamente a área foliar, mas pode ser adotada a variável largura devida maior facilidade de medição a campo. As equações geradas considerando ambas variáveis foram significativas e a validação cruzada confirmou o2 ajustamento. O capítulo 4 objetivou avaliar os impactos dos estresses de calor e seca individuais e em conjunto nos cafeeiros, sendo que foram avaliados parâmetros foliares relacionados a características estomáticas, trocas gasosas, fluorescência da clorofila a, transporte tilacóidal de elétrons, permeabilidade de membrana e atividades das enzimas da fotossíntese. Adicionalmente, o capítulo 5 teve como finalidade identificar mecanismos de resposta/aclimatação das plantas as condições de estresse de calor e seca, onde foram avaliados a fotoinibição do PSII, as atividades das enzimas Ascorbato Peroxidase (APX), Glutationa Redutase (GR), Superóxido Dismutase (Cu, Zn-SOD), assim como o teor de Ascorbato (ASC), enzima de choque térmico (HSP70), pigmentos fotossintéticos e malondialdeído (MDA). Notou-se que as plantas bem regadas mantiveram bom desempenho fotossintético com aumento de temperatura, apresentando alterações somente a 39/30 °C em CL153 e Icatu a partir de 34/28 °C assim como houve aumento de Fo e diminuição em Fv/Fm e aumento no nível de fotoinibição do PSII, entretanto as plantas em estresse hídrico apresentaram reduções significativas em todos os parâmetros (Pn, gs, E, Ci, iWUE e Amax) e o efeito do calor nestas plantas foi mais evidente a 42/30 °C apenas em Icatu. A imposição conjunta dos estresses agrava a situação, embora alguns parâmetros não tenham sido modificados (por exemplo: Pn e Amax em CL 153). A atividade das enzimas da fotossíntese e dos fotossistemas foram diminuídos com a imposição simultânea de seca e calor. As estruturas fotossintéticas em geral, e os fotossistemas em particular, foram impactados, mas os efeitos negativos terão sido mitigados pelo reforço de mecanismos protetores. Estes estão refletidos nos aumentos dos valores de Y(NPQ (dissipação de energia não regulada) e qN (dissipação térmica sustentada fotoprotetora), HPS70, (que confere aumento da termotolerância) e de alguns pigmentos fotossintéticos como Neaxantina, Anteraxantina, Zeaxantina, DEPS e Luteína, bem como no aumento de atividade de APX, SOD e GR (que atuam na remoção de espécies reativas de oxigênio). O teor de MDA foi aumentado apenas em 42/30 °C, confirmando a peroxidação de lipídios de membrana, contudo evidenciando a termotolerância foliar nos cafeeiros a temperaturas bem acima do ótimo. Além disso, foi visto uma considerável recuperação para diversos parâmetros após reestabelecimento das condições normais de água e temperatura, confirmando a capacidade de resiliência dos cafeeiros.