Do Dipteryx alata Vogel seedlings recover the quality and the photosynthetic and antioxidant responses in the post-flooding?

• Published in: Brazilian journal of biology Vol. 83; pp. 1 - 11
• Main Authors: Linné, J. A., Jesus, M. V., Lima, V. T., Reis, L. C., Santos, C. C., Scalon, S. P. Q., Dresch, D. M.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: São Carlos Instituto Internacional de Ecologia 2023
• Subjects: Abiotic stress; Antioxidants; baru; BIOLOGY; Climate change; Decision making; Dipteryx alata; Ecophysiology; Enzymes; Experiments; Exposure; Flood damage; Flooding; Floods; gas exchange; Metabolism; Photosynthesis; Physiology; Plant species; plasticity; reactive oxygen species; Recovery; Seedlings; Species; tolerance; Water stress; plasticidade; tolerância; reactive oxygen species; espécies reativas de oxigênio; water stress; estresse hídrico; plasticity; trocas gasosas; baru; gas exchange; tolerance
• ISSN: 1519-6984; 1678-4375; 1678-4375
• DOI: 10.1590/1519-6984.246451

Abstract Dipteryx alata Vogel is a tree species widely found in Cerrado, settling preferentially in well drained soils. Studies related to ecophysiology of D. alata may contribute to the decision making about using seedlings of this species in projects aimed at the recovery of degraded areas where seasonal flooding happens. This study aimed to assess the effects of flooding on photosynthetic and antioxidant metabolism and quality of D. alata seedlings cultivated or not under flooding during four assessment periods (0, 20, 40, and 60 days), followed by 100 days after the end of each assessment period (0+100, 20+100, 40+100, and 60+100 days), allowing verifying the potential for post-flooding recovery. Flooded plants showed lower photosynthetic efficiency than non-flooded plants, regardless of the periods of exposure. However, this efficiency was recovered in the post-flooding, with values similar to that of the non-flooded seedlings. Moreover, the damage to FV/FM was evidenced by an increase in the period of exposure to flooding, but recovery was also observed at this stage of the photosynthetic metabolism. Seedling quality decreased under flooding, not varying between periods of exposure, but remained lower although the increase observed in the post-flooding period, with no recovery after flooding. The occurrence of hypertrophied lenticels associated with physiological changes and an efficient antioxidant enzyme system might have contributed to the survival and recovery of these seedlings. Thus, this species is sensitive to flooding stress but capable of adjusting and recovering metabolic characteristics at 100 days after the suspension of the water stress, but with no recovery in seedling quality. Thus, we suggested plasticity under the cultivation condition and determined that the time of 100 days is not enough for the complete resumption of growth. Resumo Dipteryx alata Vogel é uma arbórea de ampla ocorrência no Cerrado, se estabelecendo preferencialmente em solos bem drenados. Estudos referentes à ecofisiologia de D. alata em podem contribuir para a tomada de decisão sobre o uso de mudas dessa espécie em programas de recuperação de áreas degradadas sujeitas a alagamento temporário. Objetivamos com essa pesquisa avaliar os efeitos do alagamento no metabolismo fotossintético e antioxidante, além da qualidade de mudas dessa espécie, cultivadas ou não sob alagamento durante quatro períodos de avaliação (0, 20, 40 e 60 dias) seguidos de 100 dias após o término de cada período (0+100, 20+100, 40+100, 60+100 dias), possibilitando verificar o potencial de recuperação pós-alagamento. Observamos que as plantas alagadas apresentaram menor eficiência fotossintética e danos em FV/FM entretanto houve recuperação dessas características no pós alagamento. A qualidade das mudas reduziu sob alagamento não variando entre os períodos de exposição e embora tenha aumentado no pós-alagamento manteve-se menor não se recuperando. A ocorrência de lenticelas hipertrofiadas associadas a alterações fisiológicas e um eficiente sistema enzimático antioxidante devem ter contribuído para a sobrevivência e recuperação metabólica dessas mudas. Diante disso, sugerimos que a espécie é sensível ao estresse por alagamento, mas capaz de se ajustar e recuperar as características metabólicas 100 dias após a suspensão deste estresse hídrico, no entanto a qualidade da mudas não apresentou recuperação, assim, sugerimos plasticidade diante da condição de cultivo e ressaltamos que o tempo de 100 dias não é suficiente para a completa retomada do crescimento.