Alan Novaes dos Santos

Em 29 de outubro de 2025, Alan Novaes dos Santos, aluno de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Pesquisas Ambientais de São Paulo, bolsista CAPES, por meio de videoconferência consequência, defendeu sua Dissertação de Mestrado intitulada, “A influência dos ciclos de hidratação descontínua em sementes no desempenho fotossintético de plantas de Sarcomphalus joazeiro (Mart) Hauenschild submetidas a déficit hídrico”

A influência dos ciclos de hidratação descontínua em sementes no desempenho fotossintético de plantas de Sarcomphalus joazeiro (Mart) Hauenschild submetidas a déficit hídrico

ABSTRACT

Drought is one of the primary abiotic factors directly affecting plant metabolism, causing molecular, anatomical, and morphophysiological changes that impact species growth and productivity. Under climate change scenarios, alterations in rainfall distribution patterns and intensity are expected to increase the frequency of drought events. Many plant species from semi-arid environments exhibit diverse strategies to ensure their survival throughout all developmental stages. Some species from the Brazilian dry forest display a physiological response known as seed hydration memory, which confers an important ecophysiological advantage in coping with irregular rainfall. Sarcomphalus joazeiro Mart., a woody plant native to this environment, has been reported in the literature as exhibiting this strategy. Therefore, this study aimed to evaluate the potential influence of intermittent hydration (IH) on seeds of Sarcomphalus joazeiro Mart. and its effects on photosynthetic performance during the early growth of plants cultivated under different water availability regimes. The seeds underwent chemical scarification with sulfuric acid for 120 minutes and were subjected to different IH cycles (0C and 3C), corresponding to 15 hours of hydration and 120 hours of drying, as determined by hydration and dehydration curves. Seeds were germinated in four replicates of 25 seeds per treatment, totaling 100 seeds for the 3 IH cycles and 100 seeds for the control (0 cycles). After germination, seedlings were acclimated in a greenhouse for 180 days and then subjected to different watering treatments: control (daily irrigation), suspension of irrigation for 28 days, followed by rehydration after 7 days, totaling 35 days of experimentation. Throughout the irrigation suspension period, analyses of soil and plant water status, photosynthetic parameters, and antioxidant enzyme activity were conducted. Results indicated that IH in seeds induced a photosynthetic strategy in seedlings under drought, characterized by controlled reductions in gross and net CO₂ assimilation rates, stomatal conductance, and electron transport rate during stress. This physiological adjustment likely functioned as a protective mechanism, preventing excess energy accumulation and reactive oxygen species generation, thereby preserving the integrity of photosynthetic complexes and associated biochemical apparatus. Consequently, plants derived from seeds with hydration memory induced by ID exhibited a faster and more efficient photosynthetic recovery after rehydration. These findings reinforce the role of hydration memory as a potential adaptive mechanism for Caatinga species, especially in the context of increased frequency and severity of prolonged drought events predicted under climate change.

Keywords: Seed hidratation memory, water stress, gas exchange, Caatinga.

RESUMO

A seca é um dos principais fatores abióticos que afeta diretamente o metabolismo vegetal, provocando alterações moleculares, anatômicas e morfofisiológicas, com reflexos no crescimento e produtividade das espécies. Nos cenários de mudanças climáticas, as alterações nos padrões de distribuição e intensidade das chuvas, tendem a intensificar a ocorrência desse fenômeno. Muitas espécies vegetais oriundas de ambientes semiáridos apresentam diversas estratégias para garantirem a sua sobrevivência em todas as fases do seu desenvolvimento. Algumas espécies da Floresta Seca brasileira apresentam em suas sementes uma resposta fisiológica conhecida como memória de hidratação de sementes, que confere uma importante vantagem ecofisiológica aos efeitos da irregularidade pluvial. O Sarcomphalus joazeiro Mart., planta lenhosa nativa desse ambiente, é reportado na literatura como sendo uma espécie que apresenta tal estratégia. Portanto, este trabalho tem como objetivo avaliar a possível influência da hidratação descontínua (HD) em sementes de Sarcomphalus joazeiro Mart. no desempenho fotossintético durante o crescimento inicial das plantas cultivadas sob diferentes regimes de disponibilidade hídrica, buscando também avaliar se a hidratação descontínua promove alterações positivas na tolerância à seca desta espécie. As sementes passaram por escarificação química com ácido sulfúrico, durante 120min, e foram submetidas a diferentes ciclos (0C e 3C) de HD correspondendo a 15 horas de hidratação e 120 horas de secagem, valores determinados através das curvas de hidratação e desidratação. As sementes foram colocadas para germinar sendo 4 repetições de 25 sementes para cada tratamento, totalizando 100 sementes para os 3 ciclos de HD, e 100 sementes para 0 ciclos. Após a germinação, as plântulas foram aclimatadas em casa de vegetação por 180 dias, e então submetidas a diferentes tratamentos hídricos, sendo eles: Controle- rega diária e Suspensão de regas por 28 dias, seguida de Reidratação após 7 dias, totalizando 35 dias de experimento. Ao longo do período de suspensão de regas, foram realizadas análises do status hídrico do solo e das plantas, de parâmetros fotossintéticos e da atividade enzimática antioxidante. Os resultados indicaram que a HD em sementes promoveu nas plântulas submetidas à seca, uma estratégia fotossintética, caracterizada por reduções controladas nas taxas brutas e líquidas de assimilação de CO₂, condutância estomática e taxa de transporte de elétrons durante o estresse. Esse ajuste fisiológico parece ter atuado como um mecanismo de proteção, evitando o acúmulo excessivo de energia e a geração de espécies reativas de oxigênio, preservando a integridade dos complexos fotossintéticos e do aparato bioquímico associado. Como consequência, as plantas oriundas de sementes com memória de hidratação induzidas pela HD apresentaram recuperação mais rápida e eficiente da fotossíntese após a reidratação. Os resultados reforçam o papel da memória de hidratação como um potencial mecanismo adaptativo para espécies da Caatinga, especialmente em um cenário de intensificação de eventos de seca severa e prolongada previstos pelas mudanças climáticas.

Palavras chave: Memória de hidratação de sementes; estresse hídrico; trocas gasosas; Caatinga.

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A influência dos ciclos de hidratação descontínua em sementes no desempenho fotossintético de plantas de Sarcomphalus joazeiro (Mart) Hauenschild submetidas a déficit hídrico

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