Uso de Thlaspi caerulescens e Arabidopsis thaliana em estudos de acúmulo e tolerância a zinco e lítio

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Guimarães, Marcelo de Almeida
• 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: ICP-MS; Micro-enxertia; Inositol fosfato; Giberelina; Fotoperíodo; Frio; Florescimento; Etileno; Cálcio; Cádmio; Micro-grafting; Inositol phosphate; Gibberellin; Photoperiod; Cold; Flowering; Ethylene; Calcium; Cadmiumc; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/978

Nos capítulos 1 e 2, foram conduzidos inúmeros experimentos com o objetivo de se gerar informações consideradas essenciais para a melhor compreensão de como se processam a absorção e a translocação de íons minerais em plantas. No capítulo 1 foi empregada a enxertia recíproca entre uma espécie hiperacumuladora de Zn, Thlaspi caerulescens, e uma não acumuladora, Thlaspi perfoliatum, para determinar a importância relativa da raiz e da parte aérea na hiperacumulação e hipertolerância a Zn. Folhas provenientes de plantas de T. perfoliatum como porta-enxerto com T. caerulescens como enxerto não acumulam Zn, enquanto plantas com T. caerulescens como porta-enxerto e T. perfoliatum como enxerto acumulam Zn. No entanto, ainda que folhas provenientes de plantas com T. caerulescens como porta-enxerto e T. perfoliatum como enxerto acumulem altos teores de Zn, sob altas concentrações deste elemento, as folhas dessas plantas apresentam sintomas de toxidez a Zn significativos, ao contrário de folhas de T. caerulescens auto-enxertadas. A hiperacumulação de Zn em folhas de T. caerulescens é primeiramente ditada por processos que ocorrem na raiz. Além disso, os mecanismos controladores da tolerância de Zn no hiperacumulador T. caerulescens são dirigidos por processos que ocorrem na parte aérea. No capítulo 2 nós utilizamos o mutante de Arabidopsis thaliana “132:31”, obtido a partir da irradiação por nêutrons de alta energia. Foi verificado que este mutante apresenta uma deleção de oito genes no cromossomo 2. Nós conseguimos identificar três fenótipos básicos do mutante: maior sensibilidade ao lítio, maior produção de etileno e maior nível de estresse oxidativo. Nossos resultados mostram que o lítio reduziu o crescimento da parte aérea de ambos os genótipos e das raízes do mutante.A aplicação de cálcio ao meio de cultivo, reverteu parcialmente o efeito do lítio nas raízes de ambos os genótipos. Através da técnica da enxertia recíproca, demonstrou-se que não somente a parte aérea, mas também o sistema radicular do 132:31 apresenta maior sensibilidade ao lítio do que Col-0. A maior produção de etileno observada no mutante, torna-se ainda mais evidente em sua presença. O aumento na produção do etileno poderia explicar: a redução do crescimento da parte aérea e raízes, diminuição dos teores de clorofila a e carotenóides. São necessárias outras análises para construir uma explicação convincente dos mecanismos responsáveis pelos fenótipos encontrados. No capítulo 3, buscamos gerar informações necessárias para a antecipação do florescimento e maximização da produção de sementes da espécie T. caerulescens. Esta espécie é muito utilizada em estudos de hiperacumulação de metais como Cd, Ni e Zn. T. caerulescens necessita de longo período frio (4ºC) para a indução do crescimento do pendão principal e florescimento. Para isso, foram estudados diferentes condições como: fotoperíodo (8 ou 12 h de luz (100 μmol.m-2.s-1)), temperatura (4 ou 21ºC), semanas de exposição às condições de luz e temperatura citadas anteriormente (6 ou 8 semanas) e a aplicação de diferentes concentrações de GA3 (0, 15, 30 e 60 μg μl-1). Verificou-se que baixas temperaturas (4ºC) são essenciais para a indução ao florescimento e produção de sementes de T. caerulescens e que o tempo de exposição das plantas à baixa temperatura (4ºC) é muito importante para a potencialização da produção de sementes de T. caerulescens, sendo desejados períodos mais longos de exposição. GA3 juntamente com a condição de dia longo (12 h de luz) proporciona certo grau de florescimento, no entanto, não é eficaz para a produção de sementes de T. caerulescens. A aplicação de GA3 afeta negativamente a produção de sementes de plantas desta espécie quando submetidas a dias curtos (8 h de luz) e dias longos, quando se utiliza a concentração de 60 μg μl-1 deste hormônio. GA3 foi capaz de induzir o alongamento do pendão principal, independentemente do fotoperíodo utilizado, sendo este efeito observado somente em plantas de Thlaspi que não foram submetidas a baixas temperaturas (21ºC).