Effect of water stress on nitrogen fixation and nodule structure of common bean

Abstract

ABSTRACT

The aim of this work was to investigate the effect of water stress on N2 fixation and nodule structure of two common bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars Carioca and EMGOPA-201. Plants were harvested after five and eight days of water stress. Carioca had lower nodule dry weight on both water stress periods; shoot dry weight was lower at five days water stress and did not differ from control after eight days stress. Both cultivars had lower nitrogenase activity than control after five and eight days water stress. For both cultivars, after eight days stress bacteroid membranes were damaged. Carioca presented more pronounced damage to infected tissue, with host cell vacuolation and loss of the peribacteroid membrane at five days after stress; at eight days after stress, there was degradation of cytoplasm host cells and senescence of bacteroids, with their release into intercellular spaces. Intensity of immunogold-labeling of intercellular cortical glycoprotein with the monoclonal antibodies MAC 236/265 was different for both cultivars. _______________________________________________________________________________ RESUMO

O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito do estresse hídrico na fixação biológica do N2 e na estrutura dos nódulos de feijão (Phaseolus vulgaris L.), nas cultivares Carioca e EMGOPA-201. As plantas foram colhidas após cinco e oito dias de estresse hídrico. A cultivar Carioca apresentou menor peso seco de nódulos que o controle (plantas irrigadas). O peso da parte aérea seca da cultivar Carioca foi menor aos cinco dias de estresse hídrico e não diferiu do controle, após oito dias de estresse. As duas cultivares tiveram menor atividade da nitrogenase após cinco e oito dias de estresse hídrico e apresentaram danos na membrana peribacteróide após oito dias de estresse. A cultivar Carioca foi mais afetada do que a EMGOPA-201, com vacuolação das células e perda da membrana peribacteróide após cinco dias de estresse; aos oito dias, houve degradação das células do citoplasma, senescência e liberação dos bacteróides nos espaços intercelulares. A intensidade de glicoproteínas nos espaços intercelulares do córtex, marcada com os anticorpos MAC 236/265, foi diferente nas duas cultivares de feijão.