Respostas fisiológicas e bioquímicas ao estresse de alumínio e fósforo em genótipos de batata (Solanum tuberosum)
Fecha
2014-03-14Quarto membro da banca
Schetinger, Maria Rosa Chitolina
Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
A toxicidade do alumínio (Al) e a deficiência de fósforo (P) frequentemente coexistem
em solos ácidos, sendo fatores limitantes para o crescimento e produção das plantas, incluindo
a batata (Solanum tuberosum). A compreensão dos mecanismos fisiológicos relacionados à interação
entre Al e P pode facilitar a obtenção de genótipos mais tolerantes ao Al e/ou eficientes
no uso de P. O objetivo deste estudo foi verificar se genótipos eficientes no uso de P são tolerantes
ao Al e se essa eficiência está vinculada à atividade de fosfatases ácidas. Oito genótipos
de batata (SMIC148-A, Dakota Rose, Solanum microdontum, SMINIA793101-3, SMIB106-7,
SMIF212-3, SMIJ319-7 e SMIG145-1), demostrando diferentes respostas ao P e/ou eficiência
no uso de P foram cultivados em solução nutritiva (pH 4,0) com 0 e 200 mg de Al L−1 na ausência
de P. Através da avaliação de diferentes parâmetros de crescimento, como comprimento
da parte aérea, consumo de solução nutritiva, e massa fresca e seca total, os genótipos de batata
foram classificados como tolerantes (SMIF212-3 (mais tolerante), SMIC148-A e S. microdontum),
intermédiarios (SMINIA793101-3 e SMIB106-7) e sensíveis (Dakota Rose , SMIJ319-7
(mais sensível) e SMIG145-1) ao Al. A tolerância ao Al nos genótipos de batata parece estar
relacionada com o aumento da concentração de P nos tecidos. Nos genótipos tolerantes ao Al
(SMIC148-A e S. microdontum) foi verificado um aumento na concentração de P com o aumento
da concentração de Al, principalmente nas folhas. A sensibilidade ao Al em genótipos
de batata sob deficiência de P pode estar associada ao decréscimo na eficiência de utilização
e translocação do P. Além disso, o aumento da concentração de Al afetou a taxa de absorção
e distribuição dos nutrientes nas diferentes partes das plantas (raízes, caule, folhas, estolões e
tubérculos). A tolerância ao Al nos genótipos SMIC148-A, S. microdontum e SMIF212-3 pode
estar relacionada aos maiores níveis de nutrientes nas raízes e folhas. Entre os oito genótipos
analisados anteriormente, quatro genótipos contrastantes quanto à tolerância ao Al e eficiência
ao P (tolerante ao Al: SMIC148-A [NER] e SMIF212-3 [ENR]; sensível ao Al: Dakota Rose
[ER] e SMIJ319-7 [NENR]) foram selecionados e utilizados para verificar os efeitos da interação
entre Al e P. Os genótipos de batata foram cultivados em solução nutritiva (pH 4,0) com 0,
25 e 125 μM P e 0 ou 200 mg de Al L−1. Em geral, o aumento da concentração de P não influenciou
na tolerância ao Al. Em ambos os experimentos, a atividade da fosfatase ácida não foi
correlacionada à eficiência no uso do P. Com o objetivo de checar se o estresse oxidativo provocado
pelo Al difere entre os genótipos Dakota Rose (sensível ao Al) e SMIC148-A (tolerante ao
Al), os quais apresentam distinto grau de escape ao Al, foram cultivados em sistema de raízes
divididas por sete dias, com cinco tratamentos de variação de concentração e localização de Al.
De modo geral, a exposição ao Al causou uma redução nos parâmetros de crescimento tanto
no genótipo tolerante quanto no sensível. Além disso, foi observado aumento na concentração
de Al tanto na metade da raiz exposta quanto na metade da raiz não exposta ao Al. Em ambos
os genótipos foi observado decréscimo na concentração de P na metade da raiz tratada com
Al, contudo na metade da raiz não exposta ao Al foi observado aumento na concentração de P,
principalmente no genótipo tolerante. Tanto no genótipo sensível quanto no genótipo tolerante
ocorreu aumento da concentração de P no caule em plantas expostas ao Al, contudo, somente
no genótipo tolerante observou-se aumento na concentração de P na folha. Além disso, no genótipo
tolerante, os parâmetros bioquímicos avaliados foram menos afetados pelo Al do que no
genótipo sensível. No genótipo tolerante foi observado aumento da concentração de clorofilas
e carotenóides, enquanto que, no genótipo sensível foi observado decréscimo com a exposição
ao Al. No genótipo sensível foi observado aumento da peroxidação lipídica nas raízes e folhas
de plantas expostas às maiores doses de Al. Entretanto, no genótipo tolerante a mesma resposta
não foi observada. Essas diferenças entre os genótipos não poderam ser associadas à atividade
das enzimas antioxidantes. Tanto no genótipo tolerante quanto no sensível a exposição ao Al
aumentou a atividade da POD e, de modo geral, promoveu um ligeiro aumento na atividade da
CAT e diminuiu a atividade da APX na raiz. Por outro lado, a tolerância ao Al no genótipo
SMIC148-A pode estar associada à menor translocação de Al para as folhas principalmente em
plantas onde somente metade da raiz foi exposta ao Al e à maior habilidade de remobilização
do P de raízes expostas ao Al para as raízes não expostas.