Impacto da limitação hídrica e da temperatura sobre a ferrugem asiática da soja e nas trocas gasosas da planta
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11135/tde-02122025-111357/ |
Resumo: | A ferrugem asiática da soja, causada pelo fungo biotrófico Phakopsora pachyrhizi, é considerada uma das doenças foliares mais devastadoras da cultura da soja, com potencial de perdas superiores a 90% em condições favoráveis ao patógeno. A ocorrência e a severidade da doença são moduladas por fatores ambientais, como temperatura, umidade e disponibilidade hídrica. No contexto das mudanças climáticas, há crescente interesse em compreender como os estresses abióticos, particularmente o déficit hídrico e o aumento da temperatura, interagem com o ciclo epidemiológico da ferrugem asiática e com a fisiologia da planta hospedeira. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da limitação hídrica moderada e de diferentes regimes térmicos sobre os componentes monocíclicos da ferrugem asiática da soja, bem como sobre as trocas gasosas e os parâmetros bioquímicos da fotossíntese em plantas da cultivar BMX Lança IPRO. Os experimentos foram conduzidos em câmaras de crescimento com controle ambiental, utilizando dois regimes térmicos (24/21 °C e 30/25 °C) e dois níveis de disponibilidade hídrica (60% e 80% da capacidade de água disponível - CAD), com e sem inoculação com P. pachyrhizi. Foram avaliados os parâmetros epidemiológicos da doença (período de latência, densidade de lesões, severidade, área esporulante, número de uredínias por lesão e esporulação), as trocas gasosas (assimilação líquida de CO2, condutância estomática e taxa de transpiração) e os parâmetros fisiológicos obtidos a partir das curvas A/Ci (Vcmax, Jmax e Rd). Os resultados indicaram que o estresse combinado de limitação hídrica e temperatura elevada promoveu um atraso no período de latência da doença, redução na densidade de lesões e severidade, e uma drástica diminuição na produção de urediniósporos e na formação de uredínias. Por outro lado, essas mesmas condições promoveram reduções expressivas na assimilação líquida de carbono, condutância estomática e nos parâmetros bioquímicos da fotossíntese, com Vcmax e Jmax apresentando valores significativamente menores nas plantas submetidas ao estresse combinado. A curva A/Ci demonstrou que o aparato fotossintético foi comprometido tanto por limitações difusivas quanto por limitações bioquímicas da fotossíntese. As plantas sob estresse combinado apresentaram menor crescimento em altura, área foliar e acúmulo de biomassa na parte aérea e raízes. A análise conjunta dos dados revela que, embora o estresse abiótico possa atenuar o avanço da ferrugem asiática, ele também compromete de maneira severa a fisiologia e o desempenho produtivo da soja. Esses achados destacam a necessidade de estratégias de manejo integradas que considerem a complexa interação entre clima, fisiologia vegetal e epidemiologia da doença, sobretudo em cenários futuros de aquecimento global e irregularidade hídrica. |
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Impacto da limitação hídrica e da temperatura sobre a ferrugem asiática da soja e nas trocas gasosas da plantaImpact of water deficit and temperature on Asian soybean rust and plant gas exchangeGlycine maxGlycine maxPhakopsora pachyrhiziPhakopsora pachyrhiziClimate changeEstresse hídricoFotossínteseMudanças climáticasPhotosynthesisWater stressA ferrugem asiática da soja, causada pelo fungo biotrófico Phakopsora pachyrhizi, é considerada uma das doenças foliares mais devastadoras da cultura da soja, com potencial de perdas superiores a 90% em condições favoráveis ao patógeno. A ocorrência e a severidade da doença são moduladas por fatores ambientais, como temperatura, umidade e disponibilidade hídrica. No contexto das mudanças climáticas, há crescente interesse em compreender como os estresses abióticos, particularmente o déficit hídrico e o aumento da temperatura, interagem com o ciclo epidemiológico da ferrugem asiática e com a fisiologia da planta hospedeira. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da limitação hídrica moderada e de diferentes regimes térmicos sobre os componentes monocíclicos da ferrugem asiática da soja, bem como sobre as trocas gasosas e os parâmetros bioquímicos da fotossíntese em plantas da cultivar BMX Lança IPRO. Os experimentos foram conduzidos em câmaras de crescimento com controle ambiental, utilizando dois regimes térmicos (24/21 °C e 30/25 °C) e dois níveis de disponibilidade hídrica (60% e 80% da capacidade de água disponível - CAD), com e sem inoculação com P. pachyrhizi. Foram avaliados os parâmetros epidemiológicos da doença (período de latência, densidade de lesões, severidade, área esporulante, número de uredínias por lesão e esporulação), as trocas gasosas (assimilação líquida de CO2, condutância estomática e taxa de transpiração) e os parâmetros fisiológicos obtidos a partir das curvas A/Ci (Vcmax, Jmax e Rd). Os resultados indicaram que o estresse combinado de limitação hídrica e temperatura elevada promoveu um atraso no período de latência da doença, redução na densidade de lesões e severidade, e uma drástica diminuição na produção de urediniósporos e na formação de uredínias. Por outro lado, essas mesmas condições promoveram reduções expressivas na assimilação líquida de carbono, condutância estomática e nos parâmetros bioquímicos da fotossíntese, com Vcmax e Jmax apresentando valores significativamente menores nas plantas submetidas ao estresse combinado. A curva A/Ci demonstrou que o aparato fotossintético foi comprometido tanto por limitações difusivas quanto por limitações bioquímicas da fotossíntese. As plantas sob estresse combinado apresentaram menor crescimento em altura, área foliar e acúmulo de biomassa na parte aérea e raízes. A análise conjunta dos dados revela que, embora o estresse abiótico possa atenuar o avanço da ferrugem asiática, ele também compromete de maneira severa a fisiologia e o desempenho produtivo da soja. Esses achados destacam a necessidade de estratégias de manejo integradas que considerem a complexa interação entre clima, fisiologia vegetal e epidemiologia da doença, sobretudo em cenários futuros de aquecimento global e irregularidade hídrica.Asian soybean rust, caused by the biotrophic fungus Phakopsora pachyrhizi, is considered one of the most devastating foliar diseases affecting soybean crops, with yield losses exceeding 90% under conditions favorable to the pathogen. The occurrence and severity of the disease are influenced by environmental factors such as temperature, humidity, and soil water availability. In the context of climate change, there is growing interest in understanding how abiotic stresses-particularly water deficit and rising temperatures-interact with the epidemiological cycle of Asian soybean rust and the physiology of the host plant. This study aimed to evaluate the effects of moderate water limitation and different thermal regimes on the monocyclic components of soybean rust, as well as on gas exchange and the biochemical parameters of photosynthesis in Glycine max cv. BMX Lança IPRO. The experiments were conducted in environmentally controlled growth chambers under two temperature regimes (24/21 °C and 30/25 °C, day/night) and two levels of soil water availability (60% and 80% of available water capacity AWC), with and without inoculation by P. pachyrhizi. Epidemiological parameters assessed included latent period, lesion density, disease severity, sporulating area, number of uredinia per lesion, and spore production. Physiological assessments comprised gas exchange variables (net CO2 assimilation, stomatal conductance, and transpiration rate) and biochemical parameters derived from A/Ci response curves (Vcmax, Jmax, and Rd). The results showed that the combined stress of water limitation and elevated temperature led to an extended latent period, reduced lesion density and severity, and a marked decline in urediniospore production and uredinia formation. On the other hand, these same conditions severely impaired photosynthetic performance, with significant reductions in carbon assimilation, stomatal conductance, and the biochemical parameters Vcmax and Jmax. The A/Ci curves demonstrated that the photosynthetic apparatus was compromised by both diffusive and biochemical limitations. Plants under combined stress exhibited reduced height, leaf area, and accumulation of shoot and root biomass. The integrated analysis reveals that although abiotic stress may slow the progression of Asian soybean rust, it also significantly compromises soybean physiology and productivity. These findings underscore the importance of developing integrated management strategies that consider the complex interactions between climate, plant physiology, and disease epidemiology, particularly under future scenarios of global warming and water irregularity.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAmorim, LilianNunes, Jessica Danila Krugel2025-08-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11135/tde-02122025-111357/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-12-02T18:58:02Zoai:teses.usp.br:tde-02122025-111357Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-12-02T18:58:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A ferrugem asiática da soja, causada pelo fungo biotrófico Phakopsora pachyrhizi, é considerada uma das doenças foliares mais devastadoras da cultura da soja, com potencial de perdas superiores a 90% em condições favoráveis ao patógeno. A ocorrência e a severidade da doença são moduladas por fatores ambientais, como temperatura, umidade e disponibilidade hídrica. No contexto das mudanças climáticas, há crescente interesse em compreender como os estresses abióticos, particularmente o déficit hídrico e o aumento da temperatura, interagem com o ciclo epidemiológico da ferrugem asiática e com a fisiologia da planta hospedeira. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da limitação hídrica moderada e de diferentes regimes térmicos sobre os componentes monocíclicos da ferrugem asiática da soja, bem como sobre as trocas gasosas e os parâmetros bioquímicos da fotossíntese em plantas da cultivar BMX Lança IPRO. Os experimentos foram conduzidos em câmaras de crescimento com controle ambiental, utilizando dois regimes térmicos (24/21 °C e 30/25 °C) e dois níveis de disponibilidade hídrica (60% e 80% da capacidade de água disponível - CAD), com e sem inoculação com P. pachyrhizi. Foram avaliados os parâmetros epidemiológicos da doença (período de latência, densidade de lesões, severidade, área esporulante, número de uredínias por lesão e esporulação), as trocas gasosas (assimilação líquida de CO2, condutância estomática e taxa de transpiração) e os parâmetros fisiológicos obtidos a partir das curvas A/Ci (Vcmax, Jmax e Rd). Os resultados indicaram que o estresse combinado de limitação hídrica e temperatura elevada promoveu um atraso no período de latência da doença, redução na densidade de lesões e severidade, e uma drástica diminuição na produção de urediniósporos e na formação de uredínias. Por outro lado, essas mesmas condições promoveram reduções expressivas na assimilação líquida de carbono, condutância estomática e nos parâmetros bioquímicos da fotossíntese, com Vcmax e Jmax apresentando valores significativamente menores nas plantas submetidas ao estresse combinado. A curva A/Ci demonstrou que o aparato fotossintético foi comprometido tanto por limitações difusivas quanto por limitações bioquímicas da fotossíntese. As plantas sob estresse combinado apresentaram menor crescimento em altura, área foliar e acúmulo de biomassa na parte aérea e raízes. A análise conjunta dos dados revela que, embora o estresse abiótico possa atenuar o avanço da ferrugem asiática, ele também compromete de maneira severa a fisiologia e o desempenho produtivo da soja. Esses achados destacam a necessidade de estratégias de manejo integradas que considerem a complexa interação entre clima, fisiologia vegetal e epidemiologia da doença, sobretudo em cenários futuros de aquecimento global e irregularidade hídrica. |
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