Physiological and molecular responses in rice, weedy rice and barnyardgrass exposed to supraoptimal temperatures.

A temperatura média global pode aumentar de 0,3 a 4,8 oC até o final do século. Temperaturas supraótimas podem afetar as plantas em diferentes níveis organizacionais, causando alterações morfológicas, fisiológicas, bioquímicas e na expressão de genes, e plantas de arroz, arroz-vermelho e capim-arroz tendem a responder de forma distinta quando submetidas a temperaturas elevadas. Assim, os objetivos do estudo foram determinar as respostas fisiológicas e a expressão dos genes OsAPX2, OsHSP24.15 e OsHSP71.10 em arroz, arroz-vermelho e capim-arroz quando submetidos a temperaturas supraótimas. Para isso, foi conduzido experimento em casa de vegetação, utilizando delineamento completamente casualizado com quatro repetições, em esquema fatorial. O fator A constou de duas temperaturas (25 oC e 40 oC) e o fator B, de três plantas [arroz (Oryza sativa cv. Puitá INTA-CL), arroz-vermelho (Oryza spp.) e capim-arroz (Echinochloa spp.)]. Em geral, a temperatura de 40 oC causa redução na fotossíntese, nas trocas gasosas e no teor de proteínas, além de aumento do estresse oxidativo nas plantas C3 testadas, sem efeito negativo sobre a planta C4 submetida a essa temperatura. Em resposta à alta temperatura, o arroz e arroz-vermelho aumentam a atividade das enzimas APX e SOD e a expressão dos genes OsAPX2, OsHSP24.15 e OsHSP71.10; no capim-arroz, apenas ocorreu aumento na expressão do gene HSP71.10. The global temperature to rise 0.3 to 4.8 oC to century. Supra-optimal temperatures can affect plants at different organizational levels, causing morphological, physiological, biochemical and gene expression alterations. Rice, weedy rice, and barnyardgrass may to response differently when subjected to supra-optimal temperatures. Thus, the aimed at determining the physiological response and expression of the genes APX2, HSP24.15 e HSP71.10 in rice, weedy rice, and barnyardgrass when in to supra-optimal temperatures. A greenhouse experiment was conducted in randomized complete desing with four repetitions, with a factorial combination of temperature x plantas, where: factor A consisted of two temperatures (25 oC and 40 oC); and factor B of three plants [rice (Oryza sativa cv. Puitá INTA-CL), weedy rice (Oryza spp.), and barnyardgrass (Echinochloa spp.)]. The 40 oC temperature, in general, caused a reduction in the photosynthesis parameters and in the protein content, and increased the oxidative stress in C3 plants; no damage was observed in the C4 plant subjected to this temperature. In response to the supra-optimal temperatures, rice and weedy rice increased of APX and SOD activity and the expression of OsAPX2, OsHSP24.15 and OsHSP71.10 genes. Barnyardgrass exposed to supra-optimal temperature do not modify the activity of its antioxidant system and increased the OsHSP71.10 gene expression.