Resumo: A eficiência fotossintética e a integridade do aparato fotossintético sob condições ambientais adversas são fatores importantes para o aumento da produtividade das culturas. Uma alternativa para aumentar a produtividade agrícola é o desenvolvimento de cultivares com elevada eficiência de conversão de energia solar em biomassa pelo dossel vegetativo, onde as folhas estão expostas às variações da intensidade luminosa ao longo do dia. Este trabalho visou explorar e caracterizar a variação genotípica na fotossíntese, indução fotossintética, relaxamento do coeficiente de extinção não fotoquímico (NPQ) e distribuição de luz no dossel de Saccharum spp., Sorghum bicolor e Zea mays. No primeiro capítulo, avaliamos o desempenho fotossintético no dossel de dez cultivares de cana-de-açúcar e três espécies de Saccharum em condições de campo. No segundo capítulo, identificamos atributos fotossintéticos que contribuem para a uniformidade da atividade fotossintética em todo o dossel vegetativo de milho e sorgo. No terceiro capítulo, caracterizamos a cinética da indução da fotossíntese e o relaxamento do NPQ no dossel de milho e sorgo. Em geral, nosso estudo revelou que as espécies C4 exibem aclimatação fotossintética no dossel, com elevada assimilação de CO2 nas folhas do dossel superior e maior responsividade à luz nas folhas localizadas no interior da copa. Isso está associado a uma maior produção de biomassa, destacando o potencial de nossas descobertas na seleção de cultivares modernos mais produtivos pelos programas de melhoramento genético Ver menos

Abstract: The efficiency of photosynthesis and the integrity of the photosynthetic apparatus under fluctuating environmental conditions are important traits associated with crop yield. One promising strategy to increase crop yield involves the development of cultivars with high sunlight conversion efficiency into biomass throughout the plant canopy, where leaves are exposed to varying light intensities throughout the day. We believe that higher photosynthetic rates, in conjunction with rapid induction of photosynthesis and relaxation of non-photochemical quenching (NPQ) along plant canopy can enhance light conversion efficiency into biomass. Our study aimed to explore and characterize the genotypic variation in photosynthesis, photosynthetic induction, NPQ relaxation and light distribution across the canopies of Saccharum ssp., Sorghum bicolor and Zea mays. In the first chapter, we evaluated the photosynthetic performance through the canopy of ten sugarcane cultivars and three Saccharum species under field conditions. In the second chapter, we pinpointed key photosynthetic attributes that contribute to the uniformity of high photosynthetic activity throughout the canopy. In the third chapter, we characterized the kinetics of photosynthesis induction and the relaxation of NPQ across the canopy of maize and sorghum species. Overall, our study revealed that C4 species exhibit photosynthetic acclimation in the canopy, with superior photosynthesis in the upper leaves and heightened responsiveness to increasing light in those leaves located inside the plant canopy. This is associated with higher yield, underscoring the potential of our findings in selecting modern cultivars by breeding programs Ver menos