Efeito do alumínio sobre a absorção e a redução de nitrato em dois cultivares de arroz

Abstract

Estudaram-se os efeitos do alumínio (Al) sobre a absorção e a redução de nitrato, em dois cultivares de arroz com tolerância diferencial ao Al, sendo um tolerante (CNA – 1158) e outro sensível (CNA - 6843 – 1). Plântulas de arroz de 11 dias de idade foram expostas ao Al nas concentrações de 0 e 500 μM durante 21 dias. Após esse período, foram analisadas as seguintes variáveis: crescimento, teores de Al e de nitrogênio, absorção de nitrato e as atividades “in vitro” e “in vivo” da redutase do nitrato (RN). O cultivar tolerante cresceu mais e produziu mais matéria seca na parte aérea e no sistema radicular, independente da presença de Al. O Al reduziu, significativamente, o comprimento das raízes e da parte aérea e a produção de matéria seca apenas no cultivar sensível. O teor de N-total na presença de Al aumentou significativamente apenas na parte aérea do cultivar tolerante; o teor de N- NO 3- sofreu redução apenas no sistema radicular do cultivar sensível e o de N-NH 4+ não foi significativamente influenciado pela presença de Al nos dois cultivares. O Al reduziu a absorção de nitrato, nos dois cultivares, principalmente no sensível. O K m da absorção de nitrato foi afetado nos dois cultivares; no tolerante, houve diminuição de 10,9% enquanto, no sensível, houve aumento de 3,1 vezes. As atividades da RN “in vivo” e “in vitro” foram significativamente reduzidas pelo Al, nos dois cultivares, exceto na parte aérea do cultivar tolerante. Os resultados sugerem ser a absorção de nitrato e a enzima RN importantes componentes do mecanismo de tolerância ao Al em plantas de arroz.Aluminum effect on nitrate uptake and reduction in two rice cultivar with differential Al tolerance was studied. Eleven days-old seedlings of the Al-tolerance cultivar (Fernandes; CNA-1158) and of the Al-sensitive cultivar (Maravilha; CAN-6843-1) were exposed to 0 and 500 μM Al. After 21 days of Al treatment plants were harvested and the following variables determined: plant growth, Al, total-N, NO 3- - N and NH 4+ -N contents, nitrate uptake and “in vivo” and “in vitro” nitrate reductase (NR) activities. The Al-tolerant cultivar grew more and yielded more dry matter of the aerial parts and of the root system than the Al-sensitive cultivar, independent of the presence of Al in the nutrient solution. Aluminum reduced the growth and the dry matter yield in both plant parts but only in the Al-sensitive cultivar. The total-N content increased only in the aerial part of the Al-tolerant cultivar. The NO 3- -N contents reduced only in the root system of the Al-sensitive cultivar, while NH 4+ -N did not change in both cultivars. Nitrate uptake was reduced by Al in both cultivars, especially in Al-sensitive one. The Km of nitrate uptake decreased about 11 % in the Al- tolerante cultivar while it increased about 3.1 times in the Al-sensitive cultivar after Al treatment. The V max did not change with Al treatment in both cultivars. Both “in vivo” and “in vitro” NR activities were significantly reduced by Al treatments in both parts of the plants of the two cultivars, except in the aerial part of the Al-tolerant cultivar. Nitrate uptake and NR activities seem to be important components of the Al tolerance in rice plants.