Alumínio altera a morfofisiologia e o metabolismo em folhas e raízes de soja

Abstract

Solos ácidos apresentam alta saturação de alumínio (Al) apresentando efeitos tóxicos para as plantas, interagindo com diferentes biomoléculas e vias metabólicas e resultando em danos anatômicos e/ou morfofisiológicos, prejudicando a produção agrícola. No presente estudo, investigamos respostas morfoanatômicas e fisiológicas em plantas de soja (Glycine max L.) cv. EMBRAPA 48 e MONSOY 8644 cultivados em solução hidropônica sob condições controladas com três concentrações de Al (0, 100 e 300 µM de Al 3 Cl 3 ) por 3 e 6 dias. Após o cultivo ambos cultivares apresentaram similar absorção de Al entre dias. Plantas MONSOY 8644 obtiveram maior acúmulo de Al em folhas e raízes de acordo com o aumento da disponibilidade, aumento na taxa de crescimento relativo de parte aérea, maior conteúdo de clorofilas, acúmulo de metabolitos primários e compostos fenólicos totais, maior atividade enzimática de APX e POX em folhas e CAT em raízes, e menores danos na morfologia de raízes, plantas EMBRAPA 48 mostraram maiores resultados em proteínas em altas doses de Al, aumento no conteúdo de amido em folhas, associado com a diminuição na área foliar, e menores conteúdos de H2O2 em folhas, ocorrendo localização de Al nas camadas superficiais dos ápices de raízes resultando em desorganização celular nas células da epiderme. Concluindo que o Al apresenta poucos danos ao crescimento dos cultivares de soja, propiciando estabilidade fotossintética o que permite a síntese e acúmulo de corpos carbônicos, tendo o cultivar MONSOY 8644 mecanismos mais apurados de resistência ao Al. Palavras-chave: Glycine max. Tolerância. Estresse Abiótico.

Acid soils have a high aluminum saturation, presenting toxic effects for plants, interacting with different biomolecules and metabolic pathways and resulting in anatomical and/or morphophysiological damage, harming agricultural production. In the present study, we investigated morphoanatomical and physiological responses in soybean plants (Glycine max L.) cv. EMBRAPA 48 e MONSOY 8644 cultivated in hydroponic solution under controlled conditions with three concentrations of Al (0, 100 e 300 µM de Al 3 Cl 3 ) for 3 e 6 days. After cultivation, both cultivars showed similar Al uptake between days. MONSOY 8644 plants had higher Al accumulation in leaves and roots as availability increased, increase in the relative growth rate of aerial part, higher chlorophyll content, accumulation of primary metabolites and total phenolic compounds, higher enzymatic activity of APX and POX in leaves and CAT in roots, and less damage to the morphology of roots, EMBRAPA 48 plants showed higher results in proteins at high doses of Al, increase in starch content in leaves, associated with decreased leaf area and lower H2O2 content in leaves, localization of Al occurring in the superficial layers of the apexes of roots resulting in cellular disorganization in the cells of the epidermis. Concluding that Al has little damage to the growth of soybean cultivars, providing photosynthetic stability which allows for the synthesis and accumulation of carbonic bodies, the cultivar MONSOY 8644 having more refined mechanisms of resistance to Al. Keywords: Glycine max. Tolerance. Abiotic Stress.