Absorção e metabolismo do enxofre influenciados pelo alumino em dois cultivares de sorgo

Abstract

Estudaram-se a absorção e o metabolismo do S influenciados pelo Al em dois cultivares de sorgo, um sensível (BR007A) e outro tolerante (BR006R) ao Al, com o objetivo de esclarecer alguns aspectos da tolerância a este elemento. As plantas, cultivadas em solução nutritiva, pH 4,0, foram submetidas a duas concentrações de Al (0 e 0,185 mM) e a duas concentrações de sulfato (0 e 0,6 mM) durante 10 dias. Determinaram-se, então, os pesos de matéria seca; os teores de Al, S-total, S-orgânico, S-sulfato e tióis totais; as constantes cinéticas de absorção de S; e a atividade da sulfurilase do ATP. A produção de matéria seca foi bastante reduzida tanto na ausência de S quanto na presença de Al. O Al acumulou-se principalmente no sistema radicular dos dois cultivares, independentemente da presença de S e reduziu o valor das constantes cinéticas V max e K m nos dois cultivares ou apenas no sensível, respectivamente. O C min foi idêntico nos dois cultivares, não tendo sido influenciado pelo Al. Os efeitos do Al sobre estas constantes foram sempre mais intensos quando as plantas foram cultivadas na sua presença. Os teores das frações sulfuradas decresceram na ausência de S ou na presença de Al nos dois cultivares, especialmente no sistema radicular. As reduções nas frações sulfuradas causadas pelo Al foram sempre maiores na presença de S. O cultivar tolerante, apesar do menor teor de S-total, apresentou índice de utilização deste elemento na presença de Al maior do que o cultivar sensível, principalmente no sistema radicular. O teor de tióis, independentemente da presença de S, aumentou nos tratamentos com Al, principalmente no sistema radicular. Este aumento, contudo, parece ser uma reação geral da planta ao estresse e não um mecanismo específico de tolerância das plantas de sorgo ao Al. A redução do sulfato pela sulfurilase do ATP deu-se, preferencialmente, na parte aérea. A atividade desta enzima, maior no cultivar tolerante, decresceu fortemente na presença de Al, independentemente da presença de S.

Sulfur uptake and metabolism influenced by Al were studied in two sorghum cultivars, one Al-sensitive (BR007A) and other Al-tolerant (BR006R), with the main objective to better understand some aspects of Al tolerance. Plants grown in nutrient solution, pH 4.0, were exposed to two Al concentrations (0 and 0.185 mM) and to two S concentrations (0 and 0.6 mM) during 10 days. Dry weight, Al, total-S, organic-S, sulfate-S, soluble thiol concentrations, kinetic constant of S uptake and ATP sulfurylase activity were determined. Dry weight yield was strongly reduced in the absence of S and, or presence of Al. Aluminum acumulated mainly in the root system of both cultivars, independent of the presence of S. The kinetic constants: V max and K m were reduced in the presence of Al in both cultivars or only in the Al-sensitive cultivar, respectively. The C min was identical in the two cultivars and did not change with Al treatment. Aluminum effects on those kinetic constants were always stronger when Al was added to the growth medium than in the absorption medium. The concentration of the various S fractions decreased in the S absence or Al presence, especially in the root system of both cultivars. The Al-induced reductions in these S fractions were always stronger when S was present. Although showing lower S- total concentration the Al-tolerant cultivar had in the presence of Al a higher S utilization index than the Al-sensitive one. The thiol concentration increase with Al treatment independent of S presence, especially in the root system. This increase however seems to be a general plant reaction to the stress rather than a specific Al tolerance mechanism in sorghum. The sulfate reduction, based on ATP sulfurylase activity occurred mainly in the leaves. The activity of this enzyme, higher in the Al-tolerant cultivar, was strongly reduced by Al in both cultivars, whether S was present or not in the growth medium.