Crescimento, morfologia e mudanças no sistema antioxidativo em raízes de arroz, submetidas ao alumínio / Growth, morphology and changes in the antioxidative system in roots of rice, submitted to the aluminum

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

28/04/2011

RESUMO

Em solos ácidos, a toxicidade do alumínio (Al) é um dos principais fatores que limita o crescimento e o desenvolvimento das plantas. A exposição de plantas a níveis tóxicos desse elemento pode elevar a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) e, consequentemente, induzir estresse oxidativo. Para evitar o acúmulo excessivo de ROS, as plantas utilizam sistemas de defesa antioxidativo envolvendo certos metabólitos e diversas enzimas antioxidativas. O presente trabalho objetivou avaliar alguns danos causados pelo Al sobre o crescimento e a morfologia das raízes e as respostas do sistema ascorbato/glutationa em dois cultivares de arroz: Fernandes (CNA-1158) e Maravilha (CNA-6843-1), considerados tolerante e sensível ao Al, respectivamente. Após nove dias de tratamento das plantas com Al nas concentrações de 0 e 1 mM foram avaliados os efeitos desse metal sobre o crescimento e morfologia das raízes, sobre os teores das ROS, ascorbato (AA), desidroascorbato (DHA), glutationa reduzida (GSH) e glutationa oxidada (GSSG) e sobre as atividades das enzimas dismutase do superóxido (SOD), peroxidase do ascorbato (APX), catalase (CAT), peroxidase (POX), peroxidase da glutationa (GPX), redutase da glutationa (GR), γ-glutamilcisteinil sintase (γ-GCS), glutationa Stransferase (GST), redutase do monodesidroascorbato (MDHAR) e redutase do desidroascorbato (DHAR). O cultivar Maravilha apresentou maior acúmulo de Al e menor crescimento de suas raízes do que o cultivar Fernandes. O Al acumulou-se especialmente nos ápices radiculares dos dois cultivares, mas as raízes do cultivar Maravilha, tornaram-se mais grossas do que as do cultivar Fernandes. O acúmulo de Al provocou danos estruturais, com ruptura das células da coifa, alterando a morfologia externa dos ápices radiculares dos dois cultivares de arroz, principalmente no cultivar Maravilha. O cultivar Fernandes apresentou menor teor de ROS e menor grau de peroxidação de lipídios do que o cultivar Maravilha, caracterizando sua maior tolerância ao Al. O cultivar Fernandes apresentou, também, maior atividade das enzimas SOD, APX, CAT e POX e maior regeneração do AA em suas raízes, indicativo de um mecanismo mais eficiente na eliminação do excesso vii de ROS produzido durante o estresse oxidativo causado por Al. As atividades das enzimas γ-GCS e GR, envolvidas na síntese e regeneração da glutationa, respectivamente, aumentaram nas raízes do cultivar Fernandes, enquanto no cultivar Maravilha, apenas a enzima γ-GCS apresentou aumento em sua atividade no 9 dia de tratamento com Al. A atividade da GPX aumentou nas raízes dos dois cultivares tratados com Al, mas no cultivar Maravilha o efeito do Al foi menos intenso e mais tardio. O cultivar Fernandes, na presença de Al, foi capaz de manter teores de GSH e da relação GSH/GSSG mais elevados e, portanto, compatíveis com a operação de melhor tampão de redox do que no cultivar Maravilha. Portanto, a maior parte da capacidade do arroz tolerar o estresse oxidativo causado por Al parece ser resultado da operação sincronizada de sistemas enzimáticos e não-enzimáticos relacionados com o metabolismo do ascorbato e da glutationa. Tanto a atividade das enzimas quanto os teores de ascorbato e, ou de glutationa indicam maior eficiência do sistema ascorbato/glutationa no cultivar Fernandes do que no cultivar Maravilha.

ASSUNTO(S)

estresse oxidativo fisiologia vegetal alumínio intermediários reativos de oxigênio ascorbato glutationa arroz aluminum reactive oxygen intermediates ascorbate glutathione oxidative stress rice

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