METABOLIC ACTIVITY OF WHEAT AND RYEGRASS PLANTS IN COMPETITION

Abstract

ABSTRACT Ryegrass is an annual cycle Poacea, often considered as a weed in wheat crops. The goal of this study was to analyze oxidative stress and enzyme activity of wheat and ryegrass cultures in response to stress caused by the competition between crop and weed, in two development stages. The experiment was conducted in completely randomized design, with eight replications, in replacement series, with a population of 64 plants per pot. Treatments consisted of proportions of ryegrass and wheat plants arranged in replacement series. The tested proportions were: 100/0 (pure wheat stand), 75/25, 50/50, 25/75 and 0/100% (pure ryegrass stand). The evaluated variables were: hydrogen peroxide (H2O2) content, thiobarbituric acid-reactive species (TBARS), electrolyte leakage and activity of superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT) antioxidant enzymes. Culture and the damages caused by ryegrass competition varied according to the plant developmental stage. Both for wheat and rygrass culture, intraspecies competition caused higher oxidative stress, with increasing H2O2 and TBARS contents and electrolyte leakage. SOD, CAT and APX activity increased in the culture during interspecies competition. In ryegrass, interspecies competition also increased SOD and CAT activity, whereas weed monoculture caused an increase in the APX enzyme. Generally speaking, variable behaviors were similar between the tillering and stem elongation stages.RESUMO O azevém é uma Poacea de ciclo anual, constituindo-se, com frequência, em planta daninha na cultura do trigo. O objetivo deste estudo foi analisar o estresse oxidativo e a atividade enzimática das culturas do trigo e do azevém, em resposta ao estresse causado pela competição entre cultura e planta daninha, em dois estádios de desenvolvimento. O experimento foi conduzido em delineamento completamente casualizado, com oito repetições, em série de substituição com população de 64 plantas por vaso. Os tratamentos constaram de proporções de plantas de azevém e trigo. As proporções testadas foram: 100/0 (estande puro de trigo), 75/25, 50/50, 25/75 e 0/100% (estande puro de azevém). As variáveis avaliadas foram teor de peróxido de hidrogênio (H2O2), espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), extravasamento de eletrólitos e atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), ascorbato peroxidase (APX) e catalase (CAT). Tanto para a cultura do trigo quanto para o azevém, a competição intraespecífica ocasionou maior estresse oxidativo, com o aumento do teor de H2O2, TBARS e extravasamento de eletrólitos. A atividade das enzimas SOD, CAT e APX aumentou na cultura quando em competição interespecífica. No azevém, a competição interespecífica aumentou a atividade da SOD e da CAT, enquanto para APX o monocultivo da daninha ocasionou aumento da enzima. Em geral, o comportamento das variáveis foi similar entre o estádio de afilhamento e o de alongamento do colmo.