Efeitos diretos do alumínio em folhas de plantas sensíveis, manutenção da hidratação foliar em plantas tolerantes e papel do alumínio nas raízes de plantas acumuladoras

Autor(es)

Brenda Mistral de Oliveira Carvalho

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Rio Claro. 2023-04-10.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências. Rio Claro
• Data de defesa: 2023-03-31
• Orientador: Gustavo Habermann

Resumo

O primeiro sintoma de toxicidade ao alumínio (Al) é a inibição do crescimento radicular, que pode reduzir o crescimento da parte aérea, a hidratação foliar e a performance fotossintética. A maior parte do Al absorvido é retido no sistema radicular. Desta forma, não se sabe se os efeitos do Al na parte aérea são uma consequência da raiz atrofiada ou um efeito direto da pequena porção de Al que chega no mesofilo. Por outro lado, algumas plantas crescem na presença de altas concentrações de Al sem apresentar sintomas. Essas plantas tolerantes são divididas em acumuladoras e não acumuladoras de Al, e aquelas armazenam mais de 1000 mg Al por kg de folhas secas. Alguns mecanismos de tolerância são bem descritos na literatura, mas ainda não está claro como essas plantas mantém a hidratação foliar quando expostas ao Al. Prolina, um aminoácido osmoprotetor, reduz o potencial osmótico () e melhora a absorção de água em plantas expostas à seca. O acúmulo de prolina já foi evidenciado em plantas expostas ao Al, mas somente em espécies sensíveis, e a hidratação foliar não foi avaliada. Curiosamente, algumas espécies acumuladoras apresentam aumento do crescimento das raízes quando expostas ao Al. Embora o Al altere a concentração de auxinas nas raízes de plantas sensíveis, essa associação em plantas acumuladoras tem recebido pouca atenção. Dentro desse contexto, tivemos como objetivo testar as seguintes hipóteses: (H1) o Al reduz a performance fotossintética quando aplicado diretamente nas folhas de plantas sensíveis, (H2) o acúmulo de prolina está associado à manutenção da hidratação foliar em plantas tolerantes e (H3) o acúmulo de auxina está envolvido no aumento do crescimento de raízes induzido pelo Al em plantas acumuladoras. Para testar H1, cultivamos Citrus x limonia (sensível ao Al) em solução nutritiva ‘sem’ Al e expusemos a parte aérea a concentrações crescentes de Al por injeção no pecíolo (24 h) ou pulverização (60 dias). A performance fotossintética diminuiu e o crescimento das raízes não foi afetado em ambos os experimentos e o crescimento da parte aérea diminuiu no experimento de longo prazo. Desta forma, confirmamos que o Al reduz a performance fotossintética quando aplicado diretamente nas folhas. Para testar H2, cultivamos Pinus sylvestris (tolerante ao Al) em solução nutritiva com concentrações crescentes de Al por 45 dias. Como esperado, o Al não interferiu na performance fotossintética e no conteúdo relativo de água (CRA), mas a concentração de prolina aumentou nas raízes e novos ramos, e o potencial da água diminuiu, entre 7 e 14 dias. Esses resultados indicam que o acúmulo de prolina pode estar envolvido no ajuste osmótico de P. sylvestris expostas ao Al. Para testar H3, cultivamos Camellia sinensis (acumuladora de Al) em solução nutritiva contendo concentrações crescentes de Al e medimos auxina (AIA), dados biométricos, área de superfície de raiz e CRA ao longo de 90 dias. Evidenciamos que o acúmulo de AIA nas raízes está associado ao aumento do crescimento radicular induzido pelo Al, levando à maior área de absorção das raízes e melhor hidratação das folhas. (AU)

• Processo FAPESP: 18/15359-8 - Efeitos diretos do Al em folhas de espécies sensíveis e acumuladoras e papel do Al em raízes de espécies acumuladoras
• Beneficiário: Brenda Mistral de Oliveira Carvalho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado