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Respostas fisiológicas, nutricionais e moleculares de cultivares de cana-de-açúcar brasileiras sob estresse por alumínio

Resumo

A cana-de-açúcar é uma cultura de importância mundial. Seu cultivo se expandiu para áreas com solos contendo altos níveis de alumínio trocável (Al), um fator limitante para o desenvolvimento da cultura em solos ácidos. O estudo do comportamento fisiológico e nutricional da cana-de-açúcar, juntamente com seus padrões de expressão gênica em resposta ao estresse de Al, pode fornecer uma base para estratégias eficazes para aumentar a produtividade da cultura em solos ácidos. Cultivares de cana-de-açúcar foram avaliados quanto aos parâmetros fisiológicos (fotossíntese, condutância estomática e transpiração), nutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) e conteúdo de Al nas folhas e raízes, e expressão dos genes MDH, SDH por qPCR . Ambos os genes estão relacionados à produção de ácidos orgânicos, enquanto a SOD está relacionada ao estresse oxidativo. As cultivares de cana-de-açúcar brasileira RB867515, RB928064 e RB935744 exibiram respostas muito diferentes ao estresse induzido por Al. A exposição ao Al causou regulação positiva (SOD e MDH) ou regulação negativa (SDH, MDH e SOD), dependendo da cultivar, nível de Al e tecido vegetal. A RB867515 foi a cultivar mais tolerante ao Al, não apresentando declínio do teor de nutrientes no tecido vegetal, fotossíntese, transpiração e condutância estomática após exposição ao Al; exibiu o maior conteúdo de Al nas raízes e mostrou importante expressão dos genes MDH e SOD nas raízes. RB928064 apresentou baixa expressão de SOD apenas nas raízes e folhas, enquanto RB935744 mostrou expressão importante do gene SOD apenas nas folhas. As cultivares de cana-de-açúcar foram classificadas na seguinte ordem decrescente de tolerância ao Al: RB867515> RB928064 = RB935744. Esses resultados podem contribuir para a obtenção de cultivares tolerantes ao Al que possam exercer seu potencial genético em solos de baixa fertilidade e com baixa demanda de insumos agrícolas; a seleção de plantas potenciais para programas de melhoramento; e a elucidação dos mecanismos de desintoxicação do Al empregados por cultivares de cana-de-açúcar. (AU)

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