Fisiologia Vegetal
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Item Efeito do ácido salicílico no metabolismo primário e secundário de plantas de arroz, milho e cana-de-açúcar(Universidade Federal de Viçosa, 2016-06-28) Soares, Giuliana Cristina Mourão; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://lattes.cnpq.br/9512074932152185O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas da indução do sistema de defesa de plantas de arroz, milho e cana-de-açúcar, através da aplicação de ácido salicílico (AS) nas folhas. Plantas de arroz e milho, com 30 dias de crescimento em solução hidropônica, e plantas de cana-de-açúcar, com 2 meses de crescimento em substrato comercial, recebe- ram 5 aplicações de solução 100 μM AS + 0,15% Tween 20, ou apenas 0,15% Tween 20 (controle). Após duas semanas de tratamento, foram avaliados parâmetros de trocas ga- sosas e fluorescência da clorofila a nas folhas +3, que também foram coletadas para a quantificação de compostos do metabolismo primário, secundário e antioxidante, além dos componentes químicos da parede celular e da eficiência de sacarificação da parede. Nas três espécies, o AS promoveu aumento significativo na taxa fotossintética líquida e na condutância estomática, mas que não refletiram em acúmulo de compostos de reserva, pelo contrário, em cana-de-açúcar houve redução significativa dos níveis de glicose, sa- carose e aminoácidos. O AS não alterou o teor de malonaldeído em nenhuma das espécies. Em arroz e milho, os níveis de ânions superóxido e peróxido de hidrogênio já estavam em homeostase no momento da coleta. Em cana, o aumento significativo no teor de ânions superóxido foi neutralizado pela atividade basal da dismutase do superóxido. O teor de fenólicos não alterou após a aplicação de AS, e as atividades da fenilalanina amônia-liase e tirosina amônia-liase reduziram significativamente em milho e cana. Não houve altera- ções nos teores de lignina e celulose em nenhuma das espécies. Em cana, houve aumento no teor de glicose da fração hemicelulósica. O AS não alterou a eficiência de sacarificação da parede das folhas avaliadas. Os resultados sugerem que o AS induziu o metabolismo primário das folhas +3 de arroz, milho e cana-de-açúcar, mas não houve investimento de carbono no metabolismo secundário.Item Efeito do alumínio sobre a respiração radicular e mitocondrial em dois cultivares de milho(Universidade Federal de Viçosa, 2001-12-14) Bonato, Carlos Moacir; Cambraia, José; http://lattes.cnpq.br/0820022636975077Neste trabalho foram estudados os efeitos do Al sobre alguns aspectos da respiração e sobre a atividade de algumas enzimas do ciclo dos ácidos tricarboxílicos e do processo fermentativo, em dois cultivares de milho, um sensível (AG 122) e outro tolerante (AG 5011) ao Al. As plântulas dos dois cultivares, cultivadas em solução nutritiva, pH 4,0, durante 3 dias, foram tratadas com Al (0 e 185 μM) durante 0, 12, 24, 48 e 72 h. Determinaram-se, então, o crescimento radicular, o teor de Al, a taxa respiratória e a atividade da rota citocromo e da rota alternativa em ápices radiculares. Em mitocôndrias, isoladas de plântulas tratadas ou não com Al, durante 72 h, determinaram-se o consumo de oxigênio nos estados 3 e 4, a relação ADP/O e o coeficiente de controle respiratório, na presença ou não de Al adicionado ao meio de reação. Em mitocôndrias isoladas de plântulas crescidas na ausência de Al determinou-se, também, o efeito do Al sobre a atividade de algumas enzimas ligadas à cadeia transportadora de elétrons, ao ciclo dos ácidos tricarboxílicos e ao processo fermentativo. O tratamento com Al resultou em redução do crescimento radicular nos dois cultivares, principalmente no cultivar sensível, tendo a diferença entre eles aumentada com o tempo de exposição a este elemento. O Al acumulou-se, predominantemente, no sistema radicular, mas os cultivares não diferiram entre si. A respiração total nos ápices radiculares destacados foi severamente reduzida na presença de Al e sua intensidade aumentou com o tempo de exposição das plantas, tendo o cultivar sensível sido, em geral, mais afetado. A atividade da rota citocromo nos ápices radiculares decresceu na presença de Al nos dois cultivares, especialmente no cultivar sensível. A atividade da rota alternativa decresceu, também, na presença de Al, mas apenas no cultivar sensível. O Al, de maneira geral, inibiu a respiração no estado 3 e o coeficiente de controle respiratório nas mitocôndrias isoladas de plântulas crescidas na presença de Al, tendo sido o cultivar sensível, em geral, mais afetado. O Al, aplicado apenas no meio de reação, praticamente não teve efeito significativo sobre a atividade mitocondrial. A única exceção ocorreu quando se utilizou o L-malato como substrato. Neste caso, na presença de Al, observou-se redução na atividade respiratória durante o estado 3 e da rota citocromo nos dois cultivares. Todas as variáveis de respiração analisadas, na presença de Al, foram mais elevadas no cultivar tolerante, exceto a relação ADP/O. As plântulas dos dois cultivares, crescidas na presença de Al, apresentaram as atividades das enzimas NADH e da succinato citocromo c oxidoredutase inibidas pelo Al. Sob esta condição, o cultivar tolerante apresentou maior atividade da NADH citocromo c oxidoredutase, mas não se observou diferença estatística entre os cultivares quanto à succinato citocromo c oxidoredutase. De modo geral, a absorção de fosfato por mitocôndrias, isoladas de plântulas crescidas na presença de Al ou naquelas preparações em que o Al foi adicionado apenas ao meio de reação, decresceu na presença de Al. A velocidade de inchamento mitocondrial reduziu com o aumento da concentração do Al no meio de reação, mas os dois cultivares não diferiram entre si. A atividade da desidrogenase do malato no extrato enzimático bruto decresceu na presença do Al, nos dois cultivares. Quando o Al foi adicionado apenas no meio de reação, a atividade da isoforma mitocondrial, contudo, não foi significativamente alterada nos dois cultivares. A atividade da fumarase aumentou na presença de Al, mas os cultivares não diferiram entre si. A atividade da desidrogenase alcoólica decresceu fortemente na presença de Al e o cultivar tolerante, independentemente da presença de Al, apresentou maior atividade do que o cultivar sensível.Item Atividade respiratória e metabolismo antioxidativo em raízes de plântulas de milho (Zea mays L.) submetidas ao estresse salino(Universidade Federal de Viçosa, 2006-06-28) Montanari, Ricardo Marques; Cano, Marco Antonio Oliva; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787546T4; Cambraia, José; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783868U6; Silva, Marco Aurélio Pedron e; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790898P8; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4139794E2; Almeida, Andréa Miyasaka de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792501H4; Peixoto, Paulo Henrique Pereira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780011D1A sensibilidade ao estresse salino foi avaliada em plântulas de milho (Zea mays L.) das cultivares AGN 3150, BR 106, BR 201, BR 206 e SHS 4040, cultivadas em solução nutritiva de Hoagland. Os tratamentos com 50 e 100 mM de NaCl reduziram a produção de biomassa e aumentaram o extravasamento relativo de eletrólitos nas raízes e nas partes aéreas de todas as cultivares estudadas. Porém, os maiores valores de redução no crescimento e de extravasamento de eletrólitos foram apresentados pela cultivar BR 106 e os menores valores observados na cultivar AGN 3150. Portanto, entre as cultivares avaliadas, estas duas foram consideradas, respectivamente, como a mais sensível e a mais tolerante ao estresse salino. Verificou-se, então, o efeito do tratamento com 100 mM de NaCl sobre alguns componentes do metabolismo antioxidativo e sobre a respiração mitocondrial nas raízes de plântulas dessas duas cultivares. A cultivar tolerante apresentou aumento nas atividades das enzimas dismutase do superóxido (SOD), peroxidase do ascorbato (APX) e redutase da glutationa (GR), bem como aumento na razão ascorbato/desidroascorbato. A cultivar sensível apresentou redução na atividade das catalases (CAT) e GR, e também da razão ascorbato/desidroascorbato. O grau de peroxidação de lipídeos aumentou nas raízes e nas mitocôndrias isoladas, apenas na cultivar sensível. Nas mitocôndrias isoladas da cultivar tolerante, o tratamento com NaCl resultou em aumento na taxa respiratória no estado 4 e na capacidade da rota alternativa. Além disso, houve redução nas razões ADP/O e de controle respiratório, indicando um menor grau de acoplamento, possivelmente resultante da maior atividade da oxidase alternativa (AOX) na cultivar tolerante. Na cultivar sensível, a atividade respiratória total e a razão ADP/O foram fortemente reduzidas, porém a participação percentual da rota alternativa não foi alterada. O tratamento com NaCl resultou em redução na atividade da proteína desacopladora (UCP) na cultivar tolerante e em aumento desta atividade na cultivar sensível. Pelos dados obtidos, a maior tolerância da cultivar AGN 3150 está relacionada à sua maior eficiência na remoção de intermediários reativos de oxigênio, além da maior possibilidade de desvio de elétrons pela sua rota alternativa na cadeia respiratória. Entretanto, a contribuição da UCP nos mecanismos de tolerância à salinidade dessa cultivar não foi evidenciada.Item Exsudação de ácido málico e alongamento radicular de genótipos de milho tratados com níveis tóxicos de alumínio(Universidade Federal de Viçosa, 2007-10-31) Anjos, Otavia Faria dos; Oliveira, Juraci Alves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782512D8; Cano, Marco Antonio Oliva; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787546T4; Cambraia, José; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783868U6; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4775122J6; Martinez, Hermínia Emília Prieto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788276P4; Fontes, Paulo Cezar Rezende; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787147J8Os efeitos do alumínio sobre o alongamento radicular e a exsudação de ácido málico foram avaliados em dois genótipos de milho: UFVM 100 e UFVM 200, selecionados de um grupo de seis genótipos desenvolvidos pelo Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, Brasil. Plântulas, com cinco dias de idade, dos seis genótipos foram expostas a Al 50 µM em solução de CaCl2 0,4 mM, por 24 horas e, baseado na inibição do alongamento radicular, foram classificados em duas categorias: a) sensíveis ao Al (≥ 68% de inibição): UFVM 8 e UFVM 100; e b) tolerantes ao Al (≤ 64% de inibição): UFVM 6, UFVM 7, UFVM 9 e UFVM 200. Os genótipos UFVM 100 e UFVM 200 foram selecionados para os demais experimentos. Plântulas dos dois genótipos foram expostas a diferentes concentrações de Al e diferentes tempos de exposição e, então, o efeito do Al sobre o alongamento da raiz principal foi avaliado. O alongamento da raiz principal decresceu com o incremento na concentração de Al nos dois genótipos, especialmente no genótipo UFVM 100. Diferenças entre os genótipos foram maiores em baixas concentrações de Al e decresceram à medida que a concentração de alumínio foi aumentando no meio de cultivo. Inibições no crescimento da raiz principal foram evidentes desde o início da aplicação do tratamento e aumentaram linearmente com o tempo de exposição ao Al. O genótipo UFVM 200 mostrou sempre maior tolerância ao Al que o genótipo UFVM 100, tendo as maiores diferenças entre eles ocorrido entre 25 e 50 µM de Al. Os teores de Al nas folhas foram sempre baixas em comparação aos teores nas raízes, mas o genótipo UFVM 200 apresentou teores mais elevados que o genótipo UFVM 100. Nas raízes, os teores de Al aumentaram com a elevação na concentração de Al na solução de cultivo e foram sempre mais elevados no genótipo UFVM 100. A atividade da enzima desidrogenase malato (MDH) foi maior nas raízes, mas só foi modificada pelo tratamento com Al nas folhas do genótipo tolerante. Exsudação de ácido málico para o meio de cultivo ocorreu nas plantas controle dos dois genótipos. A exposição das plantas ao Al resultou em aumento na exsudação de ácido málico para o meio de cultivo, tendo o genótipo UFVM 200 apresentado maior exsudação deste ácido em todas as concentrações de Al. A exsudação máxima de ácido málico ocorreu nas concentrações estimadas de Al de 133 e 197 µM para os genótipos UFVM 200 e UFVM 100, respectivamente. Embora, os dois genótipos tenham exsudado ácido málico para o meio de cultivo, em nenhum deles a quantidade de ácido málico foi suficiente para eliminar a toxidez do Al na solução nutritiva.Item Ação do etileno e de intermediários reativos de oxigênio sobre o crescimento de ápices radiculares em dois genótipos de milho, na presença de alumínio(Universidade Federal de Viçosa, 2011-05-02) Fonseca Júnior, élcio Meira da; Cano, Marco Antonio Oliva; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787546T4; Oliveira, Juraci Alves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782512D8; Cambraia, José; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783868U6; http://lattes.cnpq.br/6643016343021337; Silva, Marco Aurélio Pedron e; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790898P8; Silva, Luzimar Campos da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799707J8; Lemos Filho, José Pires de; http://lattes.cnpq.br/6228787517317376O objetivo principal deste estudo foi avaliar a ação de etileno e de intermediários reativos de oxigênio (ROIs) na inibição do crescimento radicular causada por Al, em ápices radiculares de dois genótipos de milho. Nos experimentos foram utilizados os genótipos de milho UFVM 100 (sensível) e UFVM 200 (tolerante), submetidos aos tratamentos com Al nas concentrações de 0 e 100 μM, em solução de CaCl2 0,5 mM, pH 4,0, durante 24 horas. O tratamento com Al inibiu o alongamento radicular e aumentou a produção de etileno nos dois genótipos de milho, com maior intensidade no UFVM 100. Os coeficientes de correlação entre alongamento radicular e teores de etileno, na presença de Al, foram de -0,97 e -0,90, para os genótipos UFVM 100 e UFVM 200, respectivamente. O tratamento com Al, também, aumentou as atividades das enzimas da síntese de etileno: sintase do ácido aminociclopropano carboxílico (ACS) e oxidase do ácido aminociclopropano carboxílico (ACO), nos dois genótipos de milho, sempre com maior intensidade no genótipo UFVM 100. O tratamento das plântulas com precursores da biossíntese de etileno: ácido aminociclopropano carboxílico (ACC) e etrel inibiram o alongamento radicular na mesma intensidade que a inibição causada por Al aplicado isoladamente, nos dois genótipos. Por outro lado, a aplicação de inibidores da síntese de etileno: ácido aminooxiacético (inibidor da ACS), cloreto de cobalto (inibidor da ACO) e tiossulfato de prata (inibidor da percepção do etileno) eliminaram a inibição do alongamento radicular causada por Al nos dois genótipos. O tratamento com Al aumentou os teores do ânion superóxido e as atividades das enzimas superóxido dismutase e peroxidase, reduziu os teores de peróxido de hidrogênio, mas não influenciou nas atividades da catalase e peroxidase do ascorbato. Nenhuma destas variáveis foi modificada pelo tratamento com Al no genótipo UFVM 200. O Al, também, aumentou as atividades das enzimas oxidase do NADPH (NOX), oxidase da diamina (DAO) e peroxidase do NADH (NADH-POX) de frações de membrana plasmática e parede celular, respectivamente, relacionadas com a produção de ROIs no apoplasto radicular, apenas no genótipo sensível. Dentre os inibidores xi aplicados: difenileno iodônio, azida sódica e 2-hidroxietilhidrazina apenas a azida e a combinação dos três inibidores eliminaram parcialmente o efeito do Al no genótipo UFVM 100. O aumento na atividade das enzimas DAO, NOX e NADH-POX é indicativo de ter ocorrido aumento no teor de ROIs no apoplasto das raízes das plantas do genótipo sensível tratadas com Al. Embora não tenha sido observado aumento na peroxidação de lipídios do ápice radicular, acredita-se que o acúmulo destes ROIs noapoplasto, tenha sido suficiente para ativar peroxidases ligadas à parede celular, causando enrijecimento da parede celular e, conseqüentemente, inibição do alongamento radicular. O genótipo UFVM 200 não sofreu qualquer dano oxidativo nas condições do presente experimento. O somatório destas respostas dos genótipos de milho estudados sugere que a inibição do alongamento radicular induzida por níveis tóxicos de Al é mediada por mecanismos de sinalização envolvendo a síntese e a percepção de etileno e a produção e remoção de intermediários reativos de oxigênio no apoplasto radicular.