Tolerância diferencial ao alumínio em plantas do gênero Brachiaria: morfologia de raízes, sistema antioxidativo e alumínio trocável no apoplasto radicular

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Furlan, Felipe
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Compartimentação; Comprimento radicular; Eletromicrografias; Epidermal cell patterning; Scanning electron microscopy; Total root length
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-12122014-110257/

Os vegetais apresentam variados mecanismos de defesa, os quais conferem tolerância a elementos considerados tóxicos, como o alumínio (Al). Em primeiro experimento, objetivou-se avaliar a tolerância diferencial ao Al em quatro plantas forrageiras do gênero Brachiaria (B. decumbens cv. Basilisk, B. brizantha cv. Marandu, B. brizantha cv. Piatã e B. brizantha cv. Xaraés), por meio da quantificação da área foliar; aspectos morfológicos do sistema radicular (comprimento total e superfície total de raízes); produção de biomassa de raízes e parte aérea; concentração, acúmulo e transporte de Al à longa distância; peroxidação lipídica em tecidos de folhas e raízes e concentração de H2O2 nas folhas. As concentrações de Al empregadas na solução nutritiva foram de 0; 0,44; 0,89 e 1,33 mmol L-1, as quais foram distribuídas conforme delineamento experimental de blocos completos ao acaso, utilizando-se esquema fatorial 4 x 4 (quatro doses de Al x quatro genótipos de Brachiaria), com quatro repetições. A atividade do Al3+ livre na solução nutritiva foi estimada utilizando o software GeoChem-EZ®, o qual evidenciou que cerca de 81% do Al estava disponível, considerando a variação nos valores de pH de 3,0 a 4,0. A adição de Al na solução nutritiva resultou na redução de parâmetros produtivos da parte aérea e do sistema radicular, além de aumentar a concentração e o acúmulo do metal nas raízes. Por intermédio de tais parâmetros, permitiu-se a seguinte classificação, quanto à tolerância diferencial ao Al: B. brizantha cv. Xaraés > B. decumbens cv. Basilisk >= B. brizantha cv. Piatã > B. brizantha cv. Marandu. No segundo experimento a B. brizantha cv. Marandu (menor tolerância) e a B. brizantha cv. Xaraés (maior tolerância) foram cultivadas em solução nutritiva e, em seguida, foram efetuadas avaliações referentes à morfologia e anatomia do sistema radicular (pêlos radiculares), por meio de microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura, determinação do Al no apoplasto e simplasto das raízes, bem como a quantificação da atividade de enzimas antioxidantes catalase (CAT), ascorbato peroxidase (APX), guaiacol peroxidase (GPOX) e glutationa redutase (GR), em folhas e raízes. Utilizaram-se as concentrações de Al na solução de 0 e 1,33 mmol L-1, as quais foram distribuídas conforme delineamento experimental de blocos completos ao acaso, utilizando-se esquema fatorial 2 x 2 (duas concentrações de Al x dois genótipos de Brachiaria), com oito repetições. As atividades das enzimas CAT, APX, GPOX e GR foram mais expressas em tecidos radiculares. O excesso de Al reduziu a atividade da CAT e da GPOX nas raízes de B. brizantha cv. Xaraés e da APX e GR nas raízes de B. brizantha cv. Marandu. Quanto à compartimentação do Al no sistema radicular, constatou-se que a maior parte do metal concentrou-se no simplasto radicular, para ambos os genótipos. Por sua vez, na condição de excesso do metal, a maior concentração de Al trocável no apoplasto radicular foi verificada no cultivar Xaraés, sendo 49% superior ao cultivar Marandu. Foram verificadas maiores injúrias na epiderme radicular, como microfissuras e descamação, no cultivar Marandu. Os resultados fornecem evidências de que os genótipos de Brachiaria apresentam distintas respostas ao excesso de Al, com maior ou menor eficiência, caracterizando a tolerância diferencial