O papel das nanopartículas de silício na mitigação do efeito da salinidade sobre a eletrofisiologia e na atividade fotossintética em plantas glicófitas e não acumuladora de silício

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Silva, Aldeir Ronaldo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Chenopodium quinoa; Solanum lycopersicum; Electrical signaling; Nanotechnology; Nanotecnologia; Sinalização elétrica
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11144/tde-30112021-190722/

A salinidade reduz a produtividade das maiorias das culturas agrícolas, causando a inviabilidade da prática agrícola nas áreas afetadas. Existem lacunas ainda não totalmente compreendidas sobre os mecanismos de percepção e reposta, entre espécies sensíveis e tolerantes a salinidade, como a dinâmica iônica e sua influência na atividade elétrica. Sendo assim, objetivou-se na presente pesquisa, analisar o papel do silício sobre o potencial de membrana e fotossíntese de planta de tomateiro, tomando como referência elétrica, uma espécie halófita. Foram realizadas quatro pesquisas independentes para avaliar a participação do silício na atividade elétrica e na atividade fotossintética. No primeiro experimento avaliou-se a efetividade do silício em espécie não acumuladora sob salinidade, a partir de características agronômicas. No segundo experimento, tratou-se de caracterizar a dinâmica elétrica entre plantas glicófita e halófitas, para fins de referencial elétrico sob estímulo salino. Já no terceiro experimento, analisou-se a execitabilidade elétrica do tomateiro, sob situação de rápido e longo estresse salino com aplicação de nanopartículas de silício. No quarto experimento analisou-se a mudança na fluorescência ao longo do estresse salino. As nanopartículas de silício são efetivas na redução da absorção de Na+ e no aumento dos teores Ca2+ em plantas não acumuladoras. Também foi observado aumento da eficiência do uso da água, fatores esses que causaram mitigação do efeito do estresse. Assim, a salinidade induziu excitabilidade elétrica diferentes no tomateiro e na quinoa. Houve maior número de Potencial de ação e Potencial de variação no tomateiro, bem como uma maior variabilidade do potencial elétrico da membrana ao longo do período de medida, demonstrando habilidade de regulação do potencial elétrico em plantas tolerantes a salinidade. Essa menor excitabilidade elétrica, característico das halófitas, também foi observado com as nanopartículas de silício no tomateiro, uma vez que na ausência de silício, as plantas de tomateiro apresentaram maior número de PAs. Dessa forma, as plantas tratadas com SiNPs apresentaram comportamento elétrico próximo ao da halófitas, com baixo número de PAs, de menores amplitudes e de rápido reestabelecimento do potencial de membrana, fato esse que pode explicar a atenuação os efeitos do Na+ sobre a fluorescência da clorofila a partir da regulação da atividade elétrica provocada pelo silício, sendo corroborado pela mudanças drásticas da fluorescência da clorofila ao longo do estresse do tomateiro sem SiNPs, como a redução do Fv/Fm, Qp e Y(II) e aumento da dissipação de energia atravé do NPQ, Fm e qN. O silício permite ao tomateiro maior controle do influxo de Na+, oriundo de um ajuste mais rápido do potencial de membrana e resultando em menor emissão de sinais elétricos, dinâmica também observada nas halófitas. Desse modo, a regulação resulta em menor perturbação da fotossíntese e fluorescência e maior tolerância no tomateiro à salinidade, sendo a mesma não acumuladora de Si.