Avaliação bioquímica-fisiológica de clones de batata em relação ao alumínio
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Data
2008-04-11Primeiro membro da banca
Schetinger, Maria Rosa Chitolina
Metadata
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O alumínio (Al) é o metal mais abundante na crosta terrestre, afetando o crescimento e desenvolvimento das plantas. O objetivo deste trabalho foi investigar e comparar respostas bioquímicas e fisiológicas de clones de batata, Macaca,
SMIC148-A, Dakota Rose e Solanum microdontum, expostos a 0, 50, 100, 150 e 200 mg Al L-1 em solução nutritiva (pH 4,0). Após sete dias, o conteúdo de Al foi em média 3,9, 2,8, 3,6 e 3,7 vezes maior nas raízes que na parte aérea nos clones Macaca, S. microdontum, SMIC148-A e Dakota Rose, respectivamente. Baseado no crescimento relativo da raiz, S. microdontum e SMIC148-A foram considerados tolerantes ao Al e Macaca e Dakota Rose sensíveis ao Al. Foi observado inibição no crescimento da parte aérea somente no clone Macaca. Vários parâmetros bioquímicos foram afetados, principalmente nos clones sensíveis ao Al, como o aumento na concentração de H2O2, a atividade da catalase (CAT) e a peroxidação lipídica, e a redução no conteúdo de clorofila e carotenóides. A concentração de zinco, manganês, ferro e cobre foi maior nas raízes que na parte aérea em todos os
clones. Um aumento na concentração desses micronutrientes foi observado somente no clone S. microdontum, enquanto uma redução foi observada nos clones Macaca, SMIC148-A e Dakota Rose com o suprimento de Al. Com o objetivo de
analisar o efeito do Al na atividade in vitro de fosfatases ácidas (APases), os quatro clones de batata cresceram in vitro, em hidroponia ou em casa de vegetação. Em plântulas in vitro, APases de raízes foram inibidas por Al em S. microdontum e Dakota Rose e ativadas em Macaca em todos os níveis de Al. Em plântulas de hidroponia, APases de raízes aumentaram em Macaca em 50 mg L-1, enquanto
diminuíram em S. microdontum em todos os níveis de Al. Em plântulas de casa de vegetação, APases de raízes foram inibidas em 200 mg L-1 em S. microdontum e SMIC148-A, e em 100, 150 e 200 mg L-1 em Dakota Rose. APases de parte aérea foram inibidas em Macaca e SMIC148-A e ativadas em 50 e 100 mg L-1 Dakota Rose. Os clones Macaca (sensível ao Al) e SMIC148-A (tolerante ao Al) foram utilizados em um outro experimento com o objetivo de analisar se o estresse
oxidativo causado por Al é um sintoma primário que pode desencadear inibição do crescimento da raiz. Em 24, 72, 120 e 168 horas após a adição de Al, foi observado inibição do crescimento da raiz e peroxidação lipídica somente no clone sensível ao Al. No clone tolerante, há sempre pelo menos um componente do sistema antioxidante protegendo as plantas do estresse de Al, o mesmo não acontecendo com o clone sensível. Com o objetivo de checar se o estresse oxidativo provocado pelo Al difere entre os clones, Macaca (sensível ao Al) e SMIC148-A (tolerante ao Al), os quais apresentam distinto grau de escape ao Al, esses clones foram
cultivados em sistema de raízes divididas por 10 dias, com cinco tratamentos de variação de concentração e localização de Al. Em 200 mg Al L-1, uma redução na concentração de clorofila e aumento na oxidação de proteínas foi observada
somente na Macaca. Na presença de 200 mg L-1 em metade do sistema radicular, a concentração de H2O2 na parte aérea foi menor que com ambas as metades da raiz tratadas com 100 mg L-1. A peroxidação lipídica na parte aérea aumentou com o aumento do suprimento de Al na Macaca, enquanto foi menor em plantas tratadas com 100 e 200 mg Al L-1 em somente metade do sistema radicular em SMIC148-A.
Quando ambas as metades da raiz foram tratadas com 100 mg Al L-1, Macaca apresentou resposta de tolerância ineficiente, baseado na atividade da CAT, oxidação protéica, peroxidação lipídica, concentração de H2O2 e atividade de APases. Esses resultados mostram que o SMIC148-A, embora apresentou menor reação de escape ao Al que a Macaca, mostrou uma resposta antioxidante local e sistêmica mais eficiente frente ao suprimento de Al. Portanto, os clones Macaca e
SMIC148-A diferiram na expressão da quantidade e tipo de antioxidante, sugerindo que o estresse oxidativo pode ser um importante mecanismo para toxicidade de Al, principalmente nos clones sensíveis ao metal. Esta toxicidade depende não somente da disponibilidade de Al, mas também do clone e do sistema de crescimento. Além disso, os efeitos adversos do Al não desaparecem quando parte do sistema radicular não está em contato com o Al, principalmente no clone sensível ao alumínio.