Papel do óxido nítrico na tolerância ao alumínio em dois genótipos de milho

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Souza, Leandro Torres de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Controle da maturação e senescência em órgãos perecíveis; Fisiologia molecular de plantas superiores; Doutorado em Fisiologia Vegetal; UFV
• Palavras-chave em Português: Óxido nítrico; Alumínio; Sintase do óxido nítrico; Redutase do nitrato; Estresse oxidativo; Alongamento radicular; Nitric oxide; Aluminum; Nitric oxide synthase; Nitrate reductase; Oxidative stress; Root elongation; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/994

Os objetivos deste estudo foram avaliar os efeitos de níveis tóxicos de alumínio (Al) sobre o crescimento e a morfologia externa das raízes e avaliar a influência do óxido nítrico (NO) sobre a intensidade do estresse oxidativo induzido pelo Al, bem como sobre a atividade de enzimas e a concentração de metabólitos antioxidativos em dois genótipos de milho, com tolerância diferencial a este elemento. Os genótipos de milho UFVM 100 (sensível) e UFVM 200 (tolerante) foram submetidos aos tratamentos com 0, 25, 50, 100 e 200 μM de Al em solução de CaCl2 0,5 mM, pH 4,5, durante 12, 24, 36 e 48 horas ou submetidos aos tratamentos com 0 e 50 μM de Al e 0 e 25 μM de SNP em solução de CaCl2 0,5 mM, pH 4,5, durante 24 horas. Decorrido este tempo, foram determinados os teores de Al, alongamento radicular e a morfologia externa dos ápices radiculares. Adicionalmente, foram avaliados os efeitos dos inibidores da sintase do óxido nítrico (NOS) e da redutase do nitrato (RN) e do sequestrador de NO (PTIO) sobre a inibição do alongamento radicular, as atividades da NOS e RN e os teores de NO, em plantas tratadas com Al. Num terceiro experimento foram avaliados os efeitos do Al e do NO sobre os teores de intermediários reativos de oxigênio (ROIs), ascorbato (AA), desidroascorbato (DHA), malondialdeído (MDA) e sobre a atividade das enzimas dismutase do superóxido (SOD), peroxidase do ascorbato (APX), catalase (CAT), peroxidase (POX), peroxidase da glutationa (GPX), redutase da glutationa (GR), lipoxigenase (LOX), redutase do monodesidroascorbato (MDHAR) e redutase do desidroascorbato (DHAR). A análise química, o teste de hematoxilina e fotos obtidas por microscopia eletrônica de varredura com energia dispersiva de raios-X (EDS) mostraram maior acúmulo de Al nos ápices radiculares do genótipo UFVM 200. O Al, contudo, causou maior redução no alongamento radicular no genótipo UFVM 100 para todas as concentrações de Al e tempos de exposição estudados. Observou-se correlação entre o teor de Al nos ápices radiculares e o alongamento radicular nos dois genótipos. O acúmulo de Al nos ápices radiculares resultou em danos às células desta parte da planta, caracterizados por ruptura das células da epiderme e consequente alteração na morfologia externa das raízes nos dois genótipos de milho, principalmente no genótipo UFVM 100. A microanálise de varredura com raios-X (EDS) mostrou acúmulo de Al e de fósforo nos ápices radiculares indicando uma possível precipitação de Al na forma de fosfato. O genótipo UFVM 200, considerado mais tolerante ao Al, acumulou mais Al e P do que o genótipo UFVM 100, provavelmente no apoplasto radicular, indicativo de um possível envolvimento do fosfato inorgânico no mecanismo de tolerância ao Al em milho. A absorção e acúmulo de Al pelas raízes das plantas induziram a produção e acúmulo de ROIs estabelecendo um estresse oxidativo, caracterizado por aumento na peroxidação de lipídeos e na atividade da LOX. Paralelamente, observou-se aumento na atividade de algumas enzimas antioxidativas (SOD, CAT, POX, GR e GPX), indicativo de uma participação ativa destas enzimas no processo de eliminação do excesso de ROIs induzidos pela toxidez de Al. A aplicação exógena de NO (SNP) restabeleceu a homeostase celular deste radical nitrogenado atenuando o efeito inibitório do Al sobre o alongamento radicular. O efeito protetor da aplicação de SNP parece ser resultado de reação direta do NO com os ROIs e pela elevação da atividade de algumas enzimas antioxidativas, envolvidas não apenas na eliminação dos ROIs produzidos, mas também controlando os níveis celulares de importantes metabólitos antioxidativos do ciclo do ascorbato. O genótipo UFVM 200 exibiu melhores respostas bioquímicas ao estresse causado por Al, principalmente na presença de NO que, em conjunto, demostram ter ele maior tolerância ao Al do que o UFVM 100.