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Absorção radicular apoplástica e simplástica de 111Cd, estresse oxidativo e alterações ultra-estruturais em plantas de Panicum maximum supridas com enxofre

Processo: 14/18735-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de junho de 2015 - 31 de maio de 2017
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Pesquisador responsável:José Lavres Junior
Beneficiário:José Lavres Junior
Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Pesq. associados:Adriana Pinheiro Martinelli
Assunto(s):Desenvolvimento vegetal  Panicum maximum  Cádmio  Glutationa  Estado nutricional  Atividade enzimática  Fitoquelatinas 

Resumo

O cádmio (Cd) dificulta o desenvolvimento de plantas, o que pode ser minimizado pelo suprimento de enxofre (S) às plantas cultivadas em ambientes contaminados e pela utilização de genótipos tolerantes com alta produção de massa, com a finalidade de fitorremediação. Portanto, objetivar-se-á com essa proposta avaliar o efeito do S na absorção e distribuição do Cd nos tecidos da planta, em alterações ultra-estruturais, no estresse oxidativo e no sistema fotossintético [assimilação de CO2 (PN), condutância estomática (gs), transpiração (E), concentração intercelular de CO2 (pI), fluorescência da clorofila (eficiência efetiva do fotossistema II e transporte aparente de elétrons)] resultantes da absorção de Cd (111Cd), bem como determinar o acúmulo de Cd pelo Panicum maximum cv. Tanzânia em apoplasto e simplasto. A hipótese a ser verificada é que o suprimento de S aumenta a síntese de glutationa e fitoquelatinas, atenuando o estresse oxidativo causado pelo excesso de Cd. Espera-se também que a concentração de clorofila e a eficiência efetiva do fotossistema II aumentem com o suprimento de S devido à atenuação do estresse oxidativo e ao menor transporte de Cd das raízes para a parte aérea devido à absorção apoplástica. O maior acúmulo de metais pesados em apoplasto em relação ao simplasto é determinante para a tolerância das plantas. Portanto, espera-se que o suprimento adequado de enxofre no cultivo do Panicum maximum cv. Tanzânia contribua para o avanço da fitorremediação em áreas com baixa e moderada contaminação por Cd. O experimento será desenvolvido em casa de vegetação, em solução nutritiva, com três doses de S (0,1; 1,9 e 3,7 mmol L-1) e três doses de Cd (0,0; 0,1 e 0,5 mmol L-1), em esquema fatorial 3x3. Ao final do período de crescimento das plantas serão avaliados: parâmetros morfológicos, produtivos e nutricionais, concentração de Cd em apoplasto e simplasto, parâmetros ultra-estruturais, concentração de proteína solúvel, H2O2, peroxidação lipídica, glutationa reduzida, glutationa oxidada, glutationa total, atividade das enzimas superóxido dismutase, ascorbato peroxidase, catalase, guaiacol peroxidase e glutationa redutase, PN, gs, E, pI, fluorescência da clorofila, eficiência quântica efetiva do fotossistema II e transporte aparente de elétrons. Os resultados serão submetidos à análise de variância e as médias dos tratamentos serão comparadas pelo teste Tukey a 5% de significância. (AU)

Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SILVEIRA RABELO, FLAVIO HENRIQUE; MORAL, RAFAEL DE ANDRADE; LAVRES, JOSE. Integrating Biochemical, Morpho-physiological, Nutritional, and Productive Responses to Cd Accumulation in Massai Grass Employed in Phytoremediation. WATER AIR AND SOIL POLLUTION, v. 230, n. 5 MAY 2019. Citações Web of Science: 0.
SILVEIRA RABELO, FLAVIO HENRIQUE; BORGO, LUCELIA; KEUNEN, ELS; DOS REISE, ANDRE RODRIGUES; MARTINELLI, ADRIANA PINHEIRO; CUYPERS, ANN; LAVRES, JOSE. . ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY, v. 155, p. 702-717, NOV 2018. Citações Web of Science: 1.
SILVEIRA RABELO, FLAVIO HENRIQUE; FERNIE, ALISDAIR ROBERT; NAVAZAS, ALEJANDRO; BORGO, LUCELIA; KEUNEN, ELS; DE ALCANTARA DA SILVA, BERENICE KUSSUMOTO; CUYPERS, ANN; LAVRES, JOSE. A glimpse into the effect of sulfur supply on metabolite profiling, glutathione and phytochelatins in Panicum maximum cv. Massai exposed to cadmium. ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY, v. 151, p. 76-88, JUL 2018. Citações Web of Science: 5.
SILVEIRA RABELO, FLAVIO HENRIQUE; LUX, ALEXANDER; ROSSI, MONICA LANZONI; MARTINELL, ADRIANA PINHEIRO; CUYPERS, ANN; LAVRES, JOSE. Adequate S supply reduces the damage of high Cd exposure in roots and increases N, S and Mn uptake by Massai grass grown in hydroponics. ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY, v. 148, p. 35-46, APR 2018. Citações Web of Science: 7.
SILVEIRA RABELO, FLAVIO HENRIQUE; JORDAO, LUIZ TADEU; LAVRES, JOSE. A glimpse into the symplastic and apoplastic Cd uptake by Massai grass modulated by sulfur nutrition: Plants well-nourished with S as a strategy for phytoextraction. Plant Physiology and Biochemistry, v. 121, p. 48-57, DEC 2017. Citações Web of Science: 5.

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