Síntese de fitoquelatinas e expressão de genes envolvidos no controle do estresse oxidativo e na detoxificação de cádmio em Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia suprido com enxofre

Resumo

A concentração de cádmio (Cd) no ambiente aumentou em anos mais recentes, resultando em sérios problemas sócio-ambientais, como menor produção de massa de plantas cultivadas em locais contaminados e entrada desses elementos tóxicos na cadeia alimentar por meio do consumo de alimentos contaminados, o que pode causar inúmeros problemas de saúde. Assim, o uso de plantas capazes de acumular quantidades significativas de metais pesados faz-se uma alternativa bastante promissora para remediar ambientes contaminados, principalmente se houver suprimento adequado de enxofre (S). Sabidamente, a glutationa (GSH) e as fitoquelatinas (PCs) são metabólitos que atuam na detoxificação do Cd e estão envolvidos na tolerância das plantas a este metal tóxico, de forma que é desejável que a síntese desses metabólitos pelas plantas aumente em condições de estresse. Dessa forma, o suprimento adequado de S é fundamental, visto que o sulfato é necessário para a síntese de cisteína, que é um aminoácido estrutural do grupo tiol da GSH e das PCs. Todavia, quando a concentração de Cd no meio celular é muito elevada e a detoxificação desse metal pela GSH e PCs é insuficiente, podem ocorrer danos oxidativos pelo desbalanço entre pró-oxidantes e antioxidantes. O Cd também pode alterar a expressão de genes específicos, que são necessários para a síntese de GSH, de PCs e de enzimas antioxidantes. Portanto, o nosso objetivo com esse estudo será quantificar a síntese das fitoquelatinas PC2, PC3 e PC4 e a expressão dos genes GSH1, GSH2, PCS1, PCS2, CSD1, CSD2, CSD3, FSD1, FSD2, FSD3, MSD1, APX1, GR1, GR2, CAT1, CAT2 e CAT3, a fim de compreender como o suprimento adequado de S pode interferir na detoxificação do Cd e no combate as espécies reativas de oxigênio (ROS) em plantas de Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia expostas ao Cd. O estudo será desenvolvido em vasos dispostos em casa de vegetação, onde serão fornecidas em solução nutritiva combinações de 3 doses de S (0,1; 1,9 e 3,7 mmol L-1) e 3 doses de Cd (0,0; 0,1 e 0,5 mmol L-1). Após o transplantio de 5 plântulas para cada vaso, ocorrerá o fornecimento das soluções diluídas a 25% da força iônica e modificadas para atender as doses de S. A partir do oitavo dia serão fornecidas as soluções nutritivas não diluídas e modificadas para atender as doses de S, pelo período de 14 dias. A partir do vigésimo terceiro dia serão disponibilizadas as soluções nutritivas não diluídas e modificadas para atender as doses de S e de Cd, até a realização da colheita. Durante a colheita o material vegetal será separado em folha, colmo e raiz, congelado em N líquido e, posteriormente, encaminhado para as análises de PCs e expressão gênica. Os resultados serão submetidos à análise de variância e as médias dos tratamentos serão comparadas pelo teste Tukey a 5% de significância com auxílio do programa estatístico SAS, onde também serão realizados estudos de correlação entre as variáveis analisadas. (AU)