Efeitos da inibição da protoporfirinogênio IX oxidase sobre as trocas gasosas e fluorescência da clorofila a em plantas de soja (Glycine max L. Merrill) - Carretero, Diego Martins (2008)
A fixação fotossintética do CO2 depende da captação de energia luminosa por pigmentosantena (clorofila b e carotenóides) e os quais transferem a energia de excitação para os centros de reação dos fotossistemas (clorofila a), gerando poder redutor necessário para a fixação de CO2 no ciclo de Calvin. A integridade das moléculas de clorofila a (Cl a) pode ser afetada por diversos estressores ambientais, tais como deficiência hídrica e nutricional, excesso de luz, poluentes ou inibidores sintéticos. Os efeitos da inibição da síntese de clorofila, utilizando inibidores sintéticos, nos parâmetros fisiológicos em folhas de diferentes estádios de maturação em plantas superiores são pouco conhecidos. O objetivo deste trabalho foi analisar o efeito do lactofen, cujo mecanismo de ação é a inibição da enzima protoporfirinogênio oxidase (PROTOX), mediante determinações de trocas gasosas, fluorescência e imagem de fluorescência da clorofila a, integridade de membranas e síntese de clorofilas. Plantas de soja foram submetidas a pulverizações de lactofen, e folhas novas e maduras avaliadas após expostas a diversos períodos de irradiância acumulada (3, 6, 12, 24 e 48 horas). Foi observado que o lactofen apresenta efeitos relacionados ao tempo de exposição à luz. Nas primeiras horas após aplicação, observou-se um aumento do estresse oxidativo, afetando a permeabilidade das membranas e a condutância estomática. As folhas novas controle (FNC) apresentaram incrementos significativos no teor de Cl a ao final de 48 horas de luz em relação a 3 horas, porém os parâmetros de trocas gasosas e de fluorescência da clorofila não diferiram significativamente da folha madura controle (FMC). Para a folha nova tratada (FNT), após 6 horas acumuladas de luz, foram observadas reduções na taxa de assimilação fotossintética líquida (A), na condutância estomática (gs) e na taxa transpiratória (E) concomitantemente a um aumento no extravasamento de eletrólitos, sem reduções significativas nos teores de clorofilas, quando comparados ao controle no mesmo período. Na folha madura tratada (FMT) não foram observadas reduções significativas nas trocas gasosas. Para avaliar os efeitos de limitações metabólicas e difusivas do CO2, após 12 horas de exposição à luz, variações das taxas de assimilação fotossintética em diferentes concentrações internas de CO2 (curva A/Ci) e em diferentes intensidades luminosas (curva A/PAR) foram determinadas. Apenas para a FNT foram observadas diferenças significativas em relação ao controle nas variáveis: taxa máxima de fotossíntese saturada por CO2 (AmaxCO2) e por luz (AmaxPAR), a taxa de carboxilação máxima realizada pela Rubisco (Vc,max), a taxa de transporte de elétrons para sua regeneração (Jmax) e o rendimento quântico aparente de assimilação fotossintética (α), concomitantes ao aumento no ponto de compensação de CO2 (ГCO2) e de luz (ГPAR) e na limitação estomática (Ls) e mesofílica (Lm). A aplicação de lactofen incrementou a taxa fotorrespiratória (R1) e a taxa de transporte de elétrons para fotorrespiração (Jo) nas folhas maduras tratadas comparadas ao controle. Com relação aos parâmetros de fluorescência da clorofila a, o rendimento quântico potencial e o efetivo do FSII (Fv/Fm e ΔF/Fm ), assim como a taxa de transporte de elétrons (ETR) reduziram, após 6 horas acumuladas de luz, para a FNT com relação ao controle, enquanto que na fluorescência mínima (Fo), foram observadas incrementos no mesmo período. Após 48 horas de luz, foram observados incrementos em Fv/Fm, ΔF/Fm e ETR, concomitante ao decréscimo de Fo na FNT. Com a utilização de imagens da fluorescência foi possível observar a diferença de sinal emitido entre as regiões afetadas e não afetadas na mesma FNT. Assim, regiões afetadas após 48 horas de luz apresentaram reduções no Fv/Fm, Fo, ΔF/Fm , ETR, bem como no rendimento quântico de dissipação regulado de energia no FSII (Y(NPQ)) e no coeficiente de extinção fotoquímico (qP), concomitante a incrementos no rendimento quântico de dissipação não-regulado de energia no FSII (Y(NO)). As regiões da FNT que não foram atingidas pelo lactofen não apresentaram os efeitos da inibição da PROTOX, apresentando sua maquinaria fotossintética intacta. Quando os valores obtidos nas imagens de fluorescência foram analisados em função da porcentagem de área na superfície foliar, foram observados incrementos de áreas apresentando baixa absorbância (>0,11), à medida que incrementava as horas acumuladas de luz, na FNT. Comportamento semelhante foi observado para os parâmetros Fv/Fm, Fo, ΔF/Fm e qP, aumentando a porcentagem de superfície foliar na FNT incapaz de realizar fotossíntese. A aplicação do lactofen em folhas de soja inibe a síntese de clorofila, induz o estresse oxidativo, causa danos na maquinaria fotossintética, reduzindo A e o funcionamento estomático ao nível de trocas gasosas, sendo o efeito mais pronunciado em folhas novas comparadas às folhas maduras.