O comportamento morfológico e fisiológico das plantas de sorgo em relação à diferentes níveis de déficit hídrico tem sido caracterizado extensivamente. Entretanto, as respostas são dependentes do grau de severidade e duração do déficit. O objetivo desse experimento foi analisar o comportamento da cultura do sorgo quando submetida a diferentes frações da água disponível no solo. O experimento foi desenvolvido no ano agrícola de 1993/94, em lisímetros de drenagem, protegidos das precipitações pluviométricas através de uma cobertura móvel. A cultivar Agroceres 3001 foi submetida a quatro tratamentos de irrigação. Irrigações foram aplicadas quando a fração da água disponível (FAD), medida na profundidade do solo explorado pelo sistema radicular das plantas, atingia valores inferiores a 0,95, 0,85, 0,75, e 0,65 da FAD, com três repetições. A altura de plantas e o índice de área foliar foram semelhantes para os tratamentos de 0,75, 0,85 e 0,95 da FAD. O manejo da irrigação com a manutenção da FAD a 0,75 e 0,85 apresentaram valores semelhantes para todas as variáveis analisadas. A manutenção da FAD a 0,65 resultou em um menor crescimento das plantas de sorgo, indicando a ocorrência de déficit hídrico.<br>The morphological and physiological behaviour of grain sorghum plants submitted to different water deficit levels has been extensively characterized. However, plant responses are extremelly dependents of the severity and duration of lhe stress. The objective of this experiment was to evaluate the performance of sorghum crop when submitted to different irrigation management levels. This experiment was conducted during 1993/94 growing season in a set of drainage lysimeters under a rain shelter. The sorghum variety Agroceres 3001 was submitted to four irrigation treatments. Irrigations were aplyied when the fraction of plant available water (PAW) were lower than 0.95, 0.85, 0.75 and 0.65, with three replications. Plant height and leaf area index were similar for irrigation management levels at 0.95, 0.85 and 0.75 of PAW. Similar responses were observed for the variables analized when sorghum plants were submitted to 0.75 and 0.85 of PAW. A reduction in crop growth was observed in sorghum plants when irrigation was applyied to maintam PAW above 0.65.

Tesis para optar a Magister Science de la Universidad de California en EUA, cuyo objetivo fundamental fue estudiar las relaciones entre la dinámica del crecimiento de las raíces y la disponibilidad de agua en el subsuelo en cultivos de maíz y sorgo de secano. En las parcelas sembradas con sorgo y maíz se determinó el contenido de humedad del suelo a diferentes profundidades y etapas de desarrollo de esos cultivos que crecieron entre 1970 y 1971. Este documento en ingles se halla estructurado con los siguientes capítulos: 1) Introducción; 2) Revisión de literatura; 3) Materiales y métodos; 4) Resultados y discusión; 5) Conclusiones y 6) Bibliografía consultada. (Resumen Julia Brito, 2009)

O cultivo do sorgo em ambientes salinos provoca alterações importantes nos processos fisiológicos que são diretamente relacionados com a produtividadedas plantas.O estudo objetivouavaliar o efeito da irrigação,com água salina,na produtividade, na atividade enzimática e nas trocas gasosas emvariedades de sorgo granífero. Três variedades de sorgo foram submetidas a frações de lixiviaçãocom água salina com condutividade elétrica de 4,19 dS m-1, em esquema de parcelas subdivididas. Foram avaliadas as variáveis distribuição de sais no solo, taxa de fotossíntese e transpiração,temperatura foliar,condutância estomática, atividade das enzimas catalase, ascorbato peroxidase e superóxido dismutase,e produtividade de biomassa da parte aérea. A aplicação de frações de lixiviação com água salina proporciona melhor distribuição dos sais no perfil do solo. Plantas de sorgo submetidas a irrigação com água salina apresentam redução nas trocas gasosas e no estado hídrico das células. A defesa antioxidativafoi ativada em plantas de sorgo cultivadas em ambientes salinos para evitar o acúmulo de espécies reativas de oxigênio, sendo que o sincronismo entre as enzimas refletiu em uma resposta positiva na produtividade das variedades 1011-IPA e Ponta Negra, com aumentos de 126% e 54%, respectivamente, na produtividade de grãos com a aplicação de lâminas de lixiviação.A utilização de água salina com condutividade elétrica média de 4,19 dS m-1é uma alternativa viável para o cultivo irrigado das variedades 1011-IPA e Ponta Negra em Argissolo Vermelho Amarelo.

Essas informações descritas, podem ser imediatamente utilizadas para programa~ao de irriga~ao e planejamento de projetos de irrigação suplementar no Nordeste do Brasil.

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar as respostas do metabolismo enzimático de plantas de sorgo granífero (Sorghum bicolor (L.) Moench) irrigadas com água salina em condições semiáridas.

A salinidade é um problema que pode afetar o crescimento das plantas de forma diferenciada quanto às espécies e até mesmo entre genótipos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes níveis de salinidade sobre a altura de dez genótipos de sorgo forrageiro. O experimento foi conduzido em casa de vegetação localizada na sede da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) ? Semiárido, em Petrolina ? PE. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados dispostos em esquema fatorial 10 x 6, considerando dez genótipos (?F305?, ?BRS 655?, ?BRS 610?, ?Volumax?, ?1.015.045?, ?1.016.005?, ?1.016.009?, ?1.016.013?, ?1.016.015? e ?1.016.031?) e soluções salinas com seis níveis de salinidade (0; 2,5; 5,0; 7,5; 10 e 12,5 dS.m-1), com três repetições. As medidas de altura das plantas foram realizadas quinzenalmente até a colheita, iniciadas juntamente com as aplicações das soluções salinas, duas semanas após a semeadura. Os maiores níveis de salinidade contribuíram para uma redução significativa da altura das plantas, independente do genótipo avaliado.

O efeito da salinidade sobre a fisiologia das plantas está diretamente relacionado com a interferência dos sais em processos como a fotossíntese. O objetivo desse trabalho foi avaliar as trocas gasosas de dez genótipos de sorgo forrageiro irrigados com águas por diferentes níveis de salinidade. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, localizada na sede da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) ? Semiárido, em Petrolina ? PE. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados dispostos em esquema fatorial 10x6, considerando dez genótipos: ?F305?, ?BRS 655?, ?BRS 610?, ?Volumax?, ?1.015.045?, ?1.016.005?, ?1.016.009?, ?1.016.013?, ?1.016.015? e ?1.016.031?; e seis níveis de salinidade: 0; 2,5; 5,0; 7,5; 10 e 12,5 dS m-1, com três repetições. Após 30 dias de irrigação com água salina, as trocas gasosas foram avaliadas com o Analisador Portátil de Gás Infravermelho, modelo Li-6400. As variáveis analisadas foram: taxa de fotossíntese (A), condutância estomática (gs), transpiração (E) e temperatura foliar (Tf). O decréscimo pouco acentuado nas trocas gasosas com o aumento da CEa demonstrou que a tolerância do sorgo forrageiro correlaciona-se com mecanismos bioquímicos desenvolvidos para manter uma eficiência fotossintética.

O comportamento morfológico e fisiológico das plantas de sorgo em relação à diferentes níveis de déficit hídrico tem sido caracterizado extensivamente. Entretanto, as respostas são dependentes do grau de severidade e duração do déficit. O objetivo desse experimento foi analisar o comportamento da cultura do sorgo quando submetida a diferentes frações da água disponível no solo. O experimento foi desenvolvido no ano agrícola de 1993/94, em lisímetros de drenagem, protegidos das precipitações pluviométricas através de uma cobertura móvel. A cultivar Agroceres 3001 foi submetida a quatro tratamentos de irrigação. Irrigações foram aplicadas quando a fração da água disponível (FAD), medida na profundidade do solo explorado pelo sistema radicular das plantas, atingia valores inferiores a 0,95, 0,85, 0,75, e 0,65 da FAD, com três repetições. A altura de plantas e o índice de área foliar foram semelhantes para os tratamentos de 0,75, 0,85 e 0,95 da FAD. O manejo da irrigação com a manutenção da FAD a 0,75 e 0,85 apresentaram valores semelhantes para todas as variáveis analisadas. A manutenção da FAD a 0,65 resultou em um menor crescimento das plantas de sorgo, indicando a ocorrência de déficit hídrico. | The morphological and physiological behaviour of grain sorghum plants submitted to different water deficit levels has been extensively characterized. However, plant responses are extremelly dependents of the severity and duration of lhe stress. The objective of this experiment was to evaluate the performance of sorghum crop when submitted to different irrigation management levels. This experiment was conducted during 1993/94 growing season in a set of drainage lysimeters under a rain shelter. The sorghum variety Agroceres 3001 was submitted to four irrigation treatments. Irrigations were aplyied when the fraction of plant available water (PAW) were lower than 0.95, 0.85, 0.75 and 0.65, with three replications. Plant height and leaf area index were similar for irrigation management levels at 0.95, 0.85 and 0.75 of PAW. Similar responses were observed for the variables analized when sorghum plants were submitted to 0.75 and 0.85 of PAW. A reduction in crop growth was observed in sorghum plants when irrigation was applyied to maintam PAW above 0.65.

Com o objetivo de estudar o potencial de uso das aguas subterraneas salinas provenientes de pocos profundos no cristalino do Nordeste do Brasil, pesquisou-se o alto teor de sais na irrigacao suplementar de feijao e sorgo no que diz respeito ao manejo e as limitacoes de uso.

El sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) es el quinto cultivo alimenticio más importante del mundo y uno de los cereales más tolerantes a la sequía y más eficientes en el uso del agua. En el contexto actual de cambio climático, los cultivos C4 juegan un papel importante ya que su mecanismo de concentración de CO2 en las hojas conduce a una mayor productividad y eficiencia intrínseca de uso de agua. La tasa de asimilación neta de carbono es la base fundamental de la productividad de los cultivos, aunque es un rasgo complejo para ser caracterizado en grandes cantidades de genotipos. El sorgo es un cultivo con una gran diversidad genética que puede ser utilizada para la obtención de germoplasma con mayor potencial de crecimiento. El mapeo por asociación es un estudio que permite identificar regiones específicas del genoma relacionados con la variación de un carácter fenotípico de interés. Estos estudios de mapeo a partir de paneles que capturan la diversidad del cultivo brindan una excelente oportunidad para descubrir y explorar la arquitectura genética de la fotosíntesis y de los atributos fisiológicos y morfológicos a nivel de planta y hoja. Como objetivo general se planteó en este trabajo de tesis entender las bases genéticas y fisiológicas de la variabilidad fotosintética en una población diversa de sorgo apta para estudios de mapeo por asociación y como objetivos específicos se plantearon: caracterizar la variabilidad fenotípica presente para caracteres relacionados a fluorescencia de clorofila, arquitectura de planta, morfología de hoja y estomas en un panel de asociación de sorgo a campo, descubrir regiones genómicas que regulan la capacidad fotosintética y características morfológicas a nivel de planta y hoja a partir de la variabilidad fenotípica del panel de asociación de sorgo, desarrollar una versión reducida del panel de asociación de sorgo que mantenga la variabilidad genética de la colección y que permita validar los marcadores encontrados a campo en la población total en invernadero y describir los mecanismos fisiológicos asociados a la variabilidad fotosintética en grupos contrastantes de sorgo en fluorescencia de clorofila e identificar caracteres fácilmente medibles que sirvan como sustitutos de la eficiencia intrínseca de uso de agua (EUAi).Se llevaron a cabo dos ensayos a campo con más de 300 genotipos de sorgo pertenecientes al Panel de Asociación de Sorgo (PAS). En ambos, se realizaron mediciones de altura (ALT), contenido de clorofila en hoja (SPAD), tasa de aparición de hojas (TAH), días a floración (DAF), eficiencia de energía capturada (Fv´/Fm´), rendimiento cuántico efectivo de PSII (ΦPSII), área foliar específica (AFE), área total de hoja (ATH), largo de hoja (LH), ancho de hoja (AH), peso seco de hoja (PSH), densidad estomática (DE), largo de estoma (LE), ancho de estoma (AE), número de estomas (NE) y tamaño de estoma (TE). En los dos años los genotipos presentaron suficiente variabilidad fenotípica para la mayoría de las variables analizadas. Se encontraron correlaciones positivas y altas entre las variables de morfología de hoja y entre las de caracteres estomáticos, y a su vez, ambos conjuntos de variables entre sí. Se encontró otra correlación relevante entre ALT y SPAD. Se detectaron heredabilidades en sentido amplio (H2 ) significativas con rangos medios a altos (0,45-0,95) para la mayoría de los caracteres evaluados. Los datos de los ensayos a campo se analizaron en conjunto con un modelo mixto, y a partir de los BLUPs (mejor predictor lineal insesgado) obtenidos se realizó un mapeo por asociación para cada variable con el software TASSEL. Se encontraron regiones genómicas significativas para ALT, AH, ATH, PSH, SPAD, AFE, LE y DAF. El número de marcadores significativos varió entre 1 polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) para DAF, hasta 290 para ALT. Luego se obtuvo un subconjunto representativo de 150 líneas de esta colección a través de un análisis factorial múltiple (AFM), manteniendo la variabilidad fenotípica y genotípica del panel. Esta versión reducida se evaluó en invernadero para validar el efecto genético de los SNPs significativos encontrados en el mapeo por asociación realizado en los ensayos a campo. Se seleccionaron 48 marcadores para validar, de los cuales 29 fueron significativos para los análisis de varianza, determinando que estos marcadores se encontraron en el ensayo de invernadero a pesar de haber reducido la cantidad de genotipos. Por último, se llevó a cabo un ensayo a campo con dos grupos de genotipos contratantes obtenidos a partir de datos de los ensayos anteriores, a través de un índice de selección teniendo en cuenta la capacidad fotosintética y contenido de clorofila en hoja. Además de las variables antes mencionadas, se registraron parámetros de intercambio de gases: tasa de asimilación de carbono (A), conductancia estomática (gs), transpiración (T). A su vez se registró la relación de fotosíntesis a transpiración (A/T), y se determinó la eficiencia intrínseca de uso de agua (EUAi). Los parámetros de fluorescencia incluyeron: rendimiento cuántico efectivo del PSII (ΦPSII), eficiencia de la energía capturada por los centros de reacción abiertos de PSII (Fv´/Fm´), y extinción fotoquímica (qP). Se calculó la tasa de asimilación neta (TAN), se determinó el consumo de agua a través del método de humedad gravimétrica, y se estimó la eficiencia de uso de agua (EUA). La mayoría de las variables se correlacionaron significativamente con al menos otra variable. Los parámetros de intercambio gaseoso y fluorescencia de clorofila se correlacionaron entre sí, y estas en su conjunto con la mayoría de los caracteres estomáticos. Los grupos estudiados presentaron diferencias significativas en fotosíntesis, y estas diferencias estuvieron asociadas principalmente a caracteres de fluorescencia y SPAD, tal como se había seleccionado. La correlación positiva encontrada en nuestro ensayo entre AH y gs, la mayor dependencia de EUAi en gs que en A, y la correlación negativa entre AH y EUAi revelaron caminos prometedores para mejorar la EUAi en cultivos C4. En esta tesis se utilizó la variabilidad natural del cultivo de sorgo para investigar simultáneamente caracteres de arquitectura de planta, morfología de hoja, contenido de clorofila, caracteres estomáticos y parámetros de fluorescencia de clorofila, algunos de ellos altamente correlacionados. Los resultados de nuestros estudios se compararon con regiones genómicas previamente identificadas a través de mapeo por asociación y estudios de mapeo de QTL. Es necesario profundizar el estudio de la respuesta fotosintética en sorgo para entender los mecanismos asociados a las diferencias genotípicas y avanzar hacia protocolos de selección por eficiencia fotosintética. | Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) is the fifth most important food crop globally and one of the most drought-tolerant cereals, with significant genetic diversity for enhancing germplasm potential. This study aimed to investigate the genetic and physiological bases of photosynthetic variability in a diverse sorghum population suitable for association mapping studies. Two field trials were carried out with more than 300 sorghum genotypes belonging to the Sorghum Association PanelTraits evaluated were height (PH), leaf chlorophyll content (SPAD), leaf emergence rate (LAR), days to flowering (DF), energy capture efficiency (Fv´/Fm´), effective quantum yield of PSII (ΦPSII), specific leaf area (SLA), total leaf area (TLA), blade length (BL), leaf width (LW), leaf dry weight (LDW), stomatal density (SD), stomatal length (SL), stomatal width (SW), number of stomata (NS) and stomatal size (SS). Strong correlations were observed between leaf morphology variables and stomatal traits. Broad-sense heritabilities (H²) ranged from 0.45 to 0.95 for most traits. A mixed model analysis identified significant genomic regions for PH, LW, TLA, LDW, SPAD, SLA, SL, and DF. A representative subset of 150 lines maintaining phenotypic and genotypic diversity was selected via MFA and evaluated in a greenhouse to validate significant SNPs identified in field trials. Of the 48 markers selected for validation, 29 were significant, confirming their genetic effects despite the smaller sample size. Finally, a field trial was conducted with two contrasting groups of genotypes, obtained through a selection index taking into account photosynthetic capacity and leaf chlorophyll content. In addition, gas exchange parameters (A, gs, T), the WUEi, and fluorescence parameters (ΦPSII, Fv´/Fm´ and qP) were determined. The net assimilation rate (NAR) was calculated, water consumption was determined and water use efficiency (WUE) was estimated. The studied groups showed significant differences in photosynthesis, whichh were mainly associated with fluorescence and SPAD traits. The positive correlation found in our trial between LW and gs, the greater dependence of WUEi on gs than on A, and the negative correlation between LW and WUEi revealed promising ways to improve WUEi in C4 crops. It is necessary to perform further studies on the photosynthetic response in sorghum to understand the mechanisms associated with genotypic differences and move towards selection protocols for photosynthetic efficiency. | Fil.: Rosas, María Belén. Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Rosario