Salicylic acid in young ‘BRS Vitória’ vines under water stress

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0359.2023v44n6p2229

Keywords:

Plant Growth Regulator. , Vitis spp.. , Water stress, Irrigation.

Abstract

The economic importance of grapevines in Vale do São Francisco, Brazil, requires the production of young vines with good agronomic and physiological importance. Although environmental limitations such as water stress can reduce yields, salicylic acid (SA) can mitigate its harmful effects and minimize the water volume applied, since it is a signaling molecule that activates growth and vine defense responses, thereby ensuring the satisfactory development of young vines.  The present study aimed to assess the agronomic, physiological, and biochemical characteristics of young ‘BRS Vitória’ vines under water stress and submitted to different salicylic acid doses. The experiment was conducted in a greenhouse, in a completely randomized two-factor design (five SA doses: 0; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0 mM and four water regimes: 60, 80, 100 (control) and 120% of crop evapotranspiration), with eight repetitions. The variables assessed were total number of leaves, shoot fresh and dry mass, main stem length, average main stem diameter, number of nodes on the main stem, main stem internode length, activity of the antioxidant enzymes catalase (CAT) and peroxidase (POD), and lipid peroxidation. The results indicated that the irrigation depths and SA doses studied improved the development of young grapevines. Salicylic acid increased the number of leaves, fresh and dry mass, and number of nodes under 60% irrigation. In summary, SA attenuated the effects of water stress in young vines.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

Iana Priscila Freitas de Aquino Gomes, Universidade do Estado da Bahia

Master, Postgraduate Program in Agronomy: Irrigated Horticulture, Universidade do Estado da Bahia, UNEB, Juazeiro, BA, Brazil.

Claudia Daniella Mendes de Souza Dantas, Universidade do Estado da Bahia

Agricultural Engineer from the UNEB, Juazeiro, BA, Brazil.

Eduardo Santana Aires, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho

Dr., Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, UNESP, Botucatu, SP, Brazil.

Elizabeth Orika Ono, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho

Profa. Dra., UNESP, Botucatu, SP, Brazil.

References

Aazami, M. A., Maleki, M., Rasouli, F., & Gohari, G. (2023). Efeitos protetores do nanocompósito de ácido salicílico à base de quitosana (CS-SA NCs) em uva (Vitis vinifera cv. 'Sultana') sob estresse salino. Scientific Reports, 13(883). doi: 10.1038/s41598-023-27618-z DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-27618-z

Abaspour, M. E., Kallaterjari, S., & Fatehi, F. (2019). The effect of salicylic acid and l-arginine on morpho-physiological properties and leaf nutrients of Catharanthus roseus under drought stress. Journal of Horticultural Science, 33(3), 417-432. doi: 10.22067/JHORTS4.V33I3.73631

Abbasi, F., Khaleghi, A., & Khadivi, A. (2020). The effect of salicylic acid on physiological and morphological traits of pepino (Cucumis sativus L. cv. Dream). Gesunde Pflanzen, 72(4), 155-162. doi: 10.1007/s10343-019-00496-0 DOI: https://doi.org/10.1007/s10343-019-00496-0

Abbaspour, N., & Babaee, L. (2017). Efeito da aplicação de ácido salicílico no dano oxidativo e na atividade antioxidante da uva (Vitis vinifera L.) sob condição de estresse hídrico. Revista Internacional de Ciência e Tecnologia Hortícola, 4(1), 29-50. doi: 10.22059/ijhst.2017.227384.176

Abdelaal, K. A, El-Maghraby, L. M., Elansary, H., Hafez, Y. M., Ibrahim, E. I., El-Banna, M., El-Esawi, M., & Elkelish, A. (2020b). Tratamento de pimenta doce com compostos indutores de tolerância ao estresse alivia o dano oxidativo do estresse de salinidade mediando as atividades fisio-bioquímicas e os sistemas antioxidantes. Agronomy, 10(1), 26-40. doi: 10.3390/agronomy10010026 DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy10010026

Abdelaal, K. A. A., Attia, K. A., Alamery, S. F., El-Afry, M. M., Ghazy, A. I., Tantawy, D. S., Al-Doss, A. A., El-Shawy, E.-S. E., Abu-Elsaoud, A. M., & Hafez, Y. M. (2020a) A aplicação exógena de prolina e ácido salicílico pode mitigar os impactos prejudiciais do estresse seco em plantas de cevada associadas a características fisiológicas e histológicas. Sustentabilidade, 12(5), 1736-1751. doi: 10.3390/su12051736 DOI: https://doi.org/10.3390/su12051736

Affonso, L. B., Peil, R. M. N., Schuch, M. W., Cappellaro, T. H., & Ozelame, G. L. C. (2015). Microjardim clonal de mirtileiro em sistemas de cultivo sem solo. Revista Brasileira de Fruticultura, 37(4), 1037-1044. doi: 10.1590/0100-2945-240/14 DOI: https://doi.org/10.1590/0100-2945-240/14

Agarwal, S., Sairam, R. K., Srivastava, G. C., & Meena, R. C. (2005). Changes in anti-oxidant enzymes activity andoxidative stress by abscisic acid and salicylic acid in wheat genotypes. Biologia Plantarum, 49(4), 541-550. doi: 10.1007/s10535-005-0048-z DOI: https://doi.org/10.1007/s10535-005-0048-z

Aires, E. S., Ferraz, A. K. L., Carvalho, B. L., Teixeira, F. P., Rodrigues, J. D., & Ono, E. O. (2022). Aplicação foliar de ácido salicílico intensifica o sistema antioxidante e a eficiência fotossintética em plantas de tomate. Bragantia, 81(1522), 1-16. doi: 10.1590/1678-4499.20210320 DOI: https://doi.org/10.1590/1678-4499.20210320

Akbulut, G. B., Yigit, E., & Bayram, D. (2015). Investigação dos efeitos do ácido salicílico sobre alguns parâmetros bioquímicos em Zea mays ao herbicida glifosato. Jornal de Toxicologia Analítica e Ambiental, 5(3), 1-9. doi: 10.4172/2161-0525.1000271 DOI: https://doi.org/10.4172/2161-0525.1000271

Belkadhi, A., De Haro, A., Soengas, P., Obregon, S., Cartea, M. E., Djebali, W., & Chaïbi, W. (2013). Salicylic acid improves root antioxidant defense system and total antioxidant capacities of flax subjected to cadmium. Omics: A Journal of Integrative Biology, 17(7), 398-406. doi: 10.1089/omi.2013.0030 DOI: https://doi.org/10.1089/omi.2013.0030

Bradford, M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72(1), 248-254. doi: 10.1006/abio.1976.9999 DOI: https://doi.org/10.1006/abio.1976.9999

Devi, S. R., & Prasad, M. N. V. (1998). Copper toxicity in Ceratophyllum demersum L. (Coontail), a free floating macrophyte: response of antioxidant enzymes and antioxidants. Plant Science, 138(2), 157-165. doi: 10.1016/S0168-9452(98)00161-7 DOI: https://doi.org/10.1016/S0168-9452(98)00161-7

Dutra, W. F. (2015). Ácido salicílico como indutor de tolerância ao déficit hídrico nas fases de germinação e crescimento inicial de feijão caupi. Dissertação de mestrado, Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, PB, Brasil. http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/2350

El-kenawy, M. (2017). Efeito da quitosana, ácido salicílico e ácido fúlvico no crescimento vegetativo, rendimento e qualidade dos frutos de videiras sem sementes Thompson. Jornal Egípcio de Horticultura, 44(1), 45-59. doi: 10.21608/ejoh.2017.1104.1007 DOI: https://doi.org/10.21608/ejoh.2017.1104.1007

Ferreira, D. F. (2014). Sisvar: um guia para seus procedimentos bootstrap em comparações múltiplas. Ciência & Agrotecnologia, 38(2), 109-112. doi: 10.1590/S1413-70542014000200001 DOI: https://doi.org/10.1590/S1413-70542014000200001

Habibi, G. (2012). Exogenous salicylic acid alleviates oxidative damage of barley plants under drought stress. Acta Biologica Szegediensis, 56(1), 57-63. www2.sci.u-szeged.hu/ABS/2012/Acta%20Hp/5657.pdf

Habibi, G. (2017). Impacto do ácido salicílico no metabolismo fenólico e atividade antioxidante em quatro cultivares de uva durante o armazenamento refrigerado. International Journal of Horticultural Science and Technology, 4(2), 217-228. doi: 10.22059/ijhst.2017.229916.185

Hayat, Q., Hayat, S., Irfan, M., & Ahmad, A. (2010). Effect of exogenous salicylic acid under changing environment: a review. Environmental and Experimental Botany, 68(1), 14-25. doi: 10.1016/j.envexpbot.2009.08.005 DOI: https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2009.08.005

Kang, G. Z., Li, G. Z., Liu, G. Q., Xu, W., Peng, X. Q., Wang, C. Y., Zhu, Y. J., & Guo, T. C. (2013). Exogenous salicylic acid enhances wheat drought tolerance by influence on the expression of genes related to ascorbate-glutathione cycle. Biologia Plantarum, 57(4), 718-724. doi: 10.1007/s10535-013-0335-z DOI: https://doi.org/10.1007/s10535-013-0335-z

Kar, M., & Mishra, D. (1976). Catalase, peroxidase, and polyphenoloxidase activities during rice leaf senescence. Plant Physiology, 57(2), 315-319. doi: 10.1104/pp.57.2.315 DOI: https://doi.org/10.1104/pp.57.2.315

Karalija, E., & Parić, A. (2017). Effects of salicylic acid foliar application on growth and antioxidant potential of basil (Ocimum basilicum L.). Biologica Nyssana, 8(2), 145-150. doi: 10.5281/zenodo.1135966

Klessig, D. F., & Malamy, J. (1994). The salicylic acid signal in plants. Plant Molecular Biology, 26(5), 1439-1458. doi: 10.1007/BF00016484 DOI: https://doi.org/10.1007/BF00016484

Li, B., & Wang, W. (2021). Salicylic acid induces tolerance of Vitisriparia×V.labrusca to chilling stress by altered photosynthetic, antioxidant mechanisms and expression of cold stress responsive genes. Plant Signaling & Behavior, 16(11), 1973711. doi: 10.1080/15592324.2021.1973711 DOI: https://doi.org/10.1080/15592324.2021.1973711

Marengo, J. A., Torres, R. R., & Alves, L. M. (2017). Drought in Northeast Brazil - past, present, and future. Theoretical and Applied Climatology, 129(3-4), 1189-1200. doi: 10.1007/s00704-016-1840-8 DOI: https://doi.org/10.1007/s00704-016-1840-8

Mazzuchelli, E. H. L., Souza, G. M., & Pacheco, A. C. (2014). Rustificação de mudas de eucalipto via aplicação de ácido salicílico. Pesquisa Agropecuária Tropical, 44(4), 443-450. doi: 10.1590/S1983-40632014000400012 DOI: https://doi.org/10.1590/S1983-40632014000400012

Ochieng, J., Kirimi, L., & Mathenge, M. (2016). Efeitos da variabilidade e das alterações climáticas na produção agrícola: o caso dos pequenos agricultores no Quénia. NJAS - Wageningen Journal of Life Sciences , 77(1), 71-78. doi: 10.1016/j.njas.2016.03.005 DOI: https://doi.org/10.1016/j.njas.2016.03.005

Prabha, D., & Negi, Y. K. (2014). Seed treatment with salicylic acid enhance drought tolerance in Capsicum. World Journal of Agricultural Research, 2(2), 42-46. doi: 10.12691/wjar-2-2-2 DOI: https://doi.org/10.12691/wjar-2-2-2

Rajeshwari, V., & Bhuvaneshwari, V. (2017). Salicylic acid induced salt stress tolerance in plants. International Journal of Plant Biology & Research, 5(3), 1067. doi: 10.47739/2333-6668/1067

Roustakhiz, J., & Saboki, E. (2017). Effect of salicylic acid on yield and yield component of grapevine (Vitis vinifera) under salinity stress condition. International Journal of Farming and Allied Sciences, 6(1), 39-42. https://ijfas.com/wp-content/uploads/2017/02/39-42.pdf

Shakirova, F. M. (2007). Papel do Sistema Hormonal na Manifestação da Ação Promotora de Crescimento e Antiestresse do Ácido Salicílico. In S. Hayat, A. Ahmad (Eds.), Ácido salicílico: um hormônio vegetal. Springer, Dordrecht. doi: 10.1007/1-4020-5184-0_4 DOI: https://doi.org/10.1007/1-4020-5184-0_4

Shakirova, F. M., Sakhabutdinova, A. R., Bezrukova, M. V., Fatkhutdinova, R. A., & Fatkhutdinova, D. R. (2003). Mudanças no estado hormonal de mudas de trigo induzidas por ácido salicílico e salinidade. Plant Sci, 164(3), 317-322. DOI: https://doi.org/10.1016/S0168-9452(02)00415-6

Sharma, P., Jha, A. B., Dubey, R. S., & Pessarakli, M. (2012). Reactive oxygen species, oxidative damage, and antioxidative defense mechanism in plants under stressful conditions. Journal of Botany, 2012(1), 1-26. doi: 10.1155/2012/217037 DOI: https://doi.org/10.1155/2012/217037

Silva, A. C., Suassuna, J. F., Melo, A. S., Costa, R. R., Andrade, W. L., & Silva, D. C. (2017). Ácido salicílico como atenuador do estresse hídrico na germinação e desenvolvimento inicial do gergelim. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 21(3), 156-162. doi: 10.1590/1807-1929/agriambi.v21n3p156-162 DOI: https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v21n3p156-162

Soares, J. M., & Costa, F. F. (1998). Irrigação da cultura da videira. In P. C. S. Leão, & J. M. Soares (Orgs.), A viticultura no Semi-árido brasileiro (vol. 19, n. 194, pp. 58-69). Petrolina.

Soares, J. M., & Leão, P. C. S. (2009). A vitivinicultura no semiárido brasileiro. EMBRAPA Informação Tecnológica.

Szalai, G., Tari, I., Janda, T., Pestenácz, A., & Páldi, E. (2000). Effects of cold acclimation and salicylic acid on changes in acc and macc contents in maize during chilling. Biologia Plantarum, 43(4), 637-640. doi: 10.1023/A:1002824721597 DOI: https://doi.org/10.1023/A:1002824721597

Tang, H., Hu, Y. Y., Yu, W.W., Song, L. L., & Wu, J. S. (2015). Growth, photosynthetic and physiological responses of Torreya grandis seedlings to varied light environments. Trees, 29(4), 1011-1022. doi: 10.1007/s00468-015-1180-9 DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-015-1180-9

Teisseire, H., & Guy, V. (2000). Alterações induzidas pelo cobre nas atividades de enzimas antioxidantes em folhas de lentilha d'água (Lemna minor). Ciência das Plantas, 153(1), 65-72. doi: 10.1016/S0168-9452(99)00257-5 DOI: https://doi.org/10.1016/S0168-9452(99)00257-5

Zhang, W., & Chen, W. (2011). Role of salicylic acid in alleviating photochemical damage and autophagic cell death induction of cadmium stress in Arabidopsis thaliana. Photochemical & Photobiological Sciences: Official Journal of the European Photochemistry Association and the European Society for Photobiology, 10(6), 947-955. doi: 10.1039/c0pp00305k DOI: https://doi.org/10.1039/c0pp00305k

Downloads

Published

2024-01-31

How to Cite

Gomes, I. P. F. de A., Dantas, C. D. M. de S., Aires, E. S., & Ono, E. O. (2024). Salicylic acid in young ‘BRS Vitória’ vines under water stress. Semina: Ciências Agrárias, 44(6), 2229–2248. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2023v44n6p2229

Issue

Section

Articles

Most read articles by the same author(s)

1 2 > >>