Nutrition and fluid intake: biochemical-physiological and molecular changes in strawberry cv. Camarosa

The biofortification of crops is a strategy that has been studied and explored in order to improve feeding supply by increasing or improving food quality of food to reduce malnutrition and offer healthier foods. Among the techniques used to perform the biofortification, the use of fertilization and, more recently, the application of controlled abiotic stresses have been applied, showing that the application of these techniques may result in the accumulation of antioxidant compounds with potential interest for promotion of human health , without significantly harming crop development and productivity. The strawberry fruits , whose specific sensorial features make its increasingly high consumption, naturally present in its composition, with compounds with potential antioxidant such as vitamin C, phenolic acids and anthocyanins, which may have their contents modified in order to improve their antioxidant potential in addition to its defense functions under stress conditions. On the other hand, the strawberry crop has a high rate of sensitivity to water and nutritional deficits; main fertilizer strategies for this crop typically uses soluble sources of nutrients, which can result in soil damage, nutritional imbalance, leaching and contamination of groundwater. In this study, strawberry plants were subjected to different levels of water stress and to an alternative fertilizer matrix composed of tung presscake and rock powder, and evaluated to biochemical, physiological and molecular variables. The results showed that the alternative fertilization has potential for use as an agricultural input as long as it has increased the fruit yield (23.79 % related to the soluble fertilizer treatment) and also improved the accumulation of Lascorbic acid, anthocyanins and the related expression of the UFGT gene compared to the soluble fertilizer strategy. The evaluation of the same alternative fertilizer at two different levels of water stress showed a significant increase in total phenolic compounds and antioxidant activity, demonstrating the feasibility of this biofortification strategy. In the level 1 of drought stress the results showed an increase in the photosynthetic parameters and in the fruit productivity related to the more severe level of stress (level 2). The results of this study support the potential use of the alternative fertilization evaluated for the strawberry crop, although that remains necessary studies to find out drought stress level that besides increasing compounds with antioxidant potential, as observed in this study, do not affect significantly the plant growth and yield of strawberry crop, to be used as an biofortification technique.Sem bolsaA biofortificação de culturas agrícolas é uma estratégia que vem sendo estudada e explorada com o objetivo de complementa r da alimentação pelo incremento ou melhoria na qualidade dos alimentos, visando reduzir a desnutrição e oferecer alimentos mais saudáveis. Dentre as técnicas utilizadas para realizar a biofortificação, o uso de fertilização e, mais recentemente, a aplicação de estresses abióticos controlados vem sendo abordadas, mostrando que as aplicações dessas técnicas podem acarretar no acúmulo de compostos com potencial antioxidante de interesse para promoção da saúde humana , sem prejudicar significativamente o desenvolvimento e produção das culturas. Os frutos de morango, cujas características sensoriais específicas vem promovendo aumento do seu consumo, apresentam naturalmente em sua composição compostos com potencial antioxidante, como vitamina C, compostos fenólicos e antocianinas os quais podem ter seus teores modificados de forma a melhorar seu potencial antioxidante, além de suas funções em condições de estresse como defesa. Por outro lado, o cultivo do morangueiro apresenta uma alta taxa de sensibilidade a déficits hídricos e nutricionais; a adubação empregada nessa cultura normalmente utiliza fontes solúveis de nutrientes minerais, que podem acarretar em prejuízos ao solo, desequilíbrio nutricional, lixiviação e contaminação de lençóis freáticos. Neste estudo, plantas de morangos foram submetidas a diferentes níveis de estresse hídrico e a uma adubação cuja matriz foi composta de torta de tungue e pós -derocha, efetuando-se avaliações de variáveis bioquímico-fisiológicas e moleculares. Os resultados mostraram que a adubação alternativa apresentou potencial para utilização como insumo agrícola, uma vez que aumentou a produção de frutos (23,79 % a mais que a adubação solúvel) tendo ainda proporcionado um maior acúmulo de compostos com potencial antioxidante nos frutos em comparação à adubação solúvel convencional (antocianinas, acúmulo relativo do transcrito UFGT e ácido L-ascórbico). A avaliação desta adubação alternativa em diferentes níveis de estresse hídrico demonstrou haver um maior incremento nos compostos fenólicos e atividade antioxidante, evidenciando a viabilidade desta estratégia de biofortificação, sendo que o nível 1 de estresse apresentou menores perdas em relação aos parâmetros fotossintéticos avaliados e redução da produção de frutos em relação ao nível de estresse mais severo avaliado (nível 2). Os resultados obtidos neste estudo corroboram o potencial de uso da adubação alternativa avaliada no cultivo do morangueiro, sendo necessária ainda a busca por um nível de estresse hídrico que além de incrementar compostos com potencial antioxidante, conforme observado neste estudo, não afete significativamente o desenvolvimento das plantas e a produtividade da cultura do morangueiro, bem como sirva como uma técnica eficaz de biofortificação