Crescimento, morfologia e mudanças no sistema antioxidativo em raízes de arroz, submetidas ao alumínio - Ribeiro, Cleberson (2011)
Em solos ácidos, a toxicidade do alumínio (Al) é um dos principais fatores que limita o crescimento e o desenvolvimento das plantas. A exposição de plantas a níveis tóxicos desse elemento pode elevar a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) e, consequentemente, induzir estresse oxidativo. Para evitar o acúmulo excessivo de ROS, as plantas utilizam sistemas de defesa antioxidativo envolvendo certos metabólitos e diversas enzimas antioxidativas. O presente trabalho objetivou avaliar alguns danos causados pelo Al sobre o crescimento e a morfologia das raízes e as respostas do sistema ascorbato/glutationa em dois cultivares de arroz: Fernandes (CNA-1158) e Maravilha (CNA-6843-1), considerados tolerante e sensível ao Al, respectivamente. Após nove dias de tratamento das plantas com Al nas concentrações de 0 e 1 mM foram avaliados os efeitos desse metal sobre o crescimento e morfologia das raízes, sobre os teores das ROS, ascorbato (AA), desidroascorbato (DHA), glutationa reduzida (GSH) e glutationa oxidada (GSSG) e sobre as atividades das enzimas dismutase do superóxido (SOD), peroxidase do ascorbato (APX), catalase (CAT), peroxidase (POX), peroxidase da glutationa (GPX), redutase da glutationa (GR), γ-glutamilcisteinil sintase (γ-GCS), glutationa Stransferase (GST), redutase do monodesidroascorbato (MDHAR) e redutase do desidroascorbato (DHAR). O cultivar Maravilha apresentou maior acúmulo de Al e menor crescimento de suas raízes do que o cultivar Fernandes. O Al acumulou-se especialmente nos ápices radiculares dos dois cultivares, mas as raízes do cultivar Maravilha, tornaram-se mais grossas do que as do cultivar Fernandes. O acúmulo de Al provocou danos estruturais, com ruptura das células da coifa, alterando a morfologia externa dos ápices radiculares dos dois cultivares de arroz, principalmente no cultivar Maravilha. O cultivar Fernandes apresentou menor teor de ROS e menor grau de peroxidação de lipídios do que o cultivar Maravilha, caracterizando sua maior tolerância ao Al. O cultivar Fernandes apresentou, também, maior atividade das enzimas SOD, APX, CAT e POX e maior regeneração do AA em suas raízes, indicativo de um mecanismo mais eficiente na eliminação do excesso vii de ROS produzido durante o estresse oxidativo causado por Al. As atividades das enzimas γ-GCS e GR, envolvidas na síntese e regeneração da glutationa, respectivamente, aumentaram nas raízes do cultivar Fernandes, enquanto no cultivar Maravilha, apenas a enzima γ-GCS apresentou aumento em sua atividade no 9º dia de tratamento com Al. A atividade da GPX aumentou nas raízes dos dois cultivares tratados com Al, mas no cultivar Maravilha o efeito do Al foi menos intenso e mais tardio. O cultivar Fernandes, na presença de Al, foi capaz de manter teores de GSH e da relação GSH/GSSG mais elevados e, portanto, compatíveis com a operação de melhor tampão de redox do que no cultivar Maravilha. Portanto, a maior parte da capacidade do arroz tolerar o estresse oxidativo causado por Al parece ser resultado da operação sincronizada de sistemas enzimáticos e não-enzimáticos relacionados com o metabolismo do ascorbato e da glutationa. Tanto a atividade das enzimas quanto os teores de ascorbato e, ou de glutationa indicam maior eficiência do sistema ascorbato/glutationa no cultivar Fernandes do que no cultivar Maravilha.