Morphophysiological responses of Setaria viridis to cold stress.

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 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.

Título em português: Respostas morfofisiológicas de Setaria viridis ao estresse por frio.