Low temperature impact on photosynthetic parameters of coffee genotypes

Authors

  • Fábio Luiz Partelli Universidade Federal de Goiás
  • Henrique Duarte Vieira Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro
  • Alexandre Pio Viana Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro
  • Paula Batista-Santos Instituto Investigação Científica Tropical / Centro de Ecofisiologia, Bioquímica e Biotecnologia Vegetal
  • Ana Paula Rodrigues
  • António Eduardo Leitão Instituto Investigação Científica Tropical / Centro de Ecofisiologia, Bioquímica e Biotecnologia Vegetal
  • José Cochicho Ramalho Instituto Investigação Científica Tropical / Centro de Ecofisiologia, Bioquímica e Biotecnologia Vegetal

DOI:

https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2009.v44.2503

Keywords:

<i>Coffea</i>, carotenoids, photoprotection, photosynthesis, rubisco

Abstract

The objective of this work was to evaluate photoprotective mechanisms related to low positive temperatures in Coffea canephora (Conilon clones 02 and 153) and C. arabica ('Catucaí' IPR 102) genotypes, involved in cold temperature tolerance. To accomplish this, one-year-old plants were successively submitted to: temperature decrease of 0.5ºC day-1, from 25/20ºC to 13/8ºC; a three-day chilling cycle at 13/4ºC; and a recovery period of 14 days (25/20ºC). During the experiment, leaf gas exchange, chlorophyll a fluorescence and leaf photosynthetic pigment content were evaluated. Total activity of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) and ribulose-5-phosphate kinase (Ru5PK) were quantified to measure the activity of photosynthesis key enzymes. All genotypes showed low temperature sensitivity, but displayed diverse cold impact and recovery capabilities regarding the photosynthetic-related parameters studied. Catucaí IPR 102 cultivar showed better ability to cope with cold stress than the Conilon clones, especially Conilon 02, and had full recovery of leaf gas exchange, fluorescence parameters, enzymatic activity, and higher contents of the photoprotective pigments zeaxanthin and lutein.

Author Biographies

Fábio Luiz Partelli, Universidade Federal de Goiás

Possui graduação em Engenharia Agronômica. Mestrado e Doutorado em Produção Vegetal, sendo parte do doutorado (Sanduíche - CAPES). Possui experiência na área de Agronomia e Fitotecnia, com ênfase na cultura do café (Coffea sp.), atuando principalmente nos seguintes temas: nutrição mineral de plantas, DRIS, adubação verde, microbiologia do solo, agricultura orgânica, propagação vegetativa e fisiologia e bioquímica vegetal. Atualmente é Professor Adjunto da Universidade Federal de Goiás, na Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos.

Henrique Duarte Vieira, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro

Dr. Prof. da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias.

Alexandre Pio Viana, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro

Dr. Prof. da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias.

Paula Batista-Santos, Instituto Investigação Científica Tropical / Centro de Ecofisiologia, Bioquímica e Biotecnologia Vegetal

Doutoranda no Instituto Investigação Científica Tropical / Centro de Ecofisiologia, Bioquímica e Biotecnologia Vegetal

António Eduardo Leitão, Instituto Investigação Científica Tropical / Centro de Ecofisiologia, Bioquímica e Biotecnologia Vegetal

Dr. Pesquisador do Instituto Investigação Científica Tropical / Centro de Ecofisiologia, Bioquímica e Biotecnologia Vegetal

José Cochicho Ramalho, Instituto Investigação Científica Tropical / Centro de Ecofisiologia, Bioquímica e Biotecnologia Vegetal

Dr. Pesquisador do Instituto Investigação Científica Tropical / Centro de Ecofisiologia, Bioquímica e Biotecnologia Vegetal

Published

2010-12-09

How to Cite

Partelli, F. L., Vieira, H. D., Viana, A. P., Batista-Santos, P., Rodrigues, A. P., Leitão, A. E., & Ramalho, J. C. (2010). Low temperature impact on photosynthetic parameters of coffee genotypes. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 44(11), 1404–1415. https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2009.v44.2503

Issue

Section

PLANT PHYSIOLOGY