Crescimento, produção e qualidade nutricional dos grãos de plantas de arroz: papel do ácido abscísico

Abstract

O ácido abscísico (ABA) é um importante hormônio vegetal que controla diversos processos fisiológicos ao longo do ciclo de vida das plantas, tais como a formação das sementes, desenvolvimento vegetativo e reprodutivo. Em função da importância do ABA para o crescimento e desenvolvimento das plantas, no primeiro capítulo do presente trabalho buscou-se determinar as alterações ocasionadas pelo ABA no crescimento, produção e qualidade nutricional dos grãos de plantas de arroz. O segundo capítulo teve como objetivo determinar os efeitos do ABA no crescimento e metabolismo primário da raiz de plântulas de arroz. O ABA reduziu a altura das plantas de arroz, mas aumentou o número de perfilhos e número de folhas do arroz. O tratamento com fluridona, inibidor da síntese de ABA, não alterou significativamente o crescimento das plantas de arroz em relação ao controle. O tratamento com ABA aumentou a capacidade fotossintética e a eficiência do uso da água (UEA) além de diminuir a condutância estomática (gs). O tratamento com ABA, assim como o tratamento com fluridona, alterou o metabolismo primário de forma mais expressiva nas folhas do que na raiz. Apesar da redução na porcentagem de grãos cheios, as plantas tratadas com ABA produziram mais grãos devido ao aumento no número de perfilhos, quando comparado as plantas controle. O tratamento com ABA aumentou a concentração de fósforo, ferro, cobre e zinco, açúcares solúveis e amido nos grãos em comparação com o controle. O tratamento apenas com fluridona somente alterou a concentração de fósforo e proteínas totais nos grãos em comparação com as plantas controle. Os principais efeitos do ABA no crescimento da raiz de plântulas de arroz foi a redução do comprimento da raiz principal, menor número de raízes laterais e aumento do diâmetro radicular. Grande parte dos efeitos inibitórios na raiz promovidos pelo ABA foram revertidos com a adição de 1,4-diazabiciclo[2,2,2]octano (DABCO), um sequestrador de espécies reativas de oxigênio (EROs). Ademais, o ABA alterou o metabolismo primário da parte aérea e raiz das plântulas de arroz bem como aumentou a atividade da catalase e concentração de auxina na raiz. O tratamento com adição de DABCO ao ABA não mitigou os efeitos inibitórios do ABA na parte aérea como na raiz. Quando comparado com o controle, os resultados indicam que grande parte dos efeitos inibitórios do ABA na raiz são ocasionados pelo aumento da produção de EROs. Portanto, o estudo apresenta novos resultados dos efeitos do ABA no crescimento, produção e qualidade nutricional dos grãos de plantas de arroz. Palavras-chave: Palavras-chave: Oryza sativa; Hormônio vegetal; Metabolismo primário; Qualidade nutricional; Rendimento de grãos.Abscisic acid (ABA) is an important plant hormone that controls many physiological processes throughout plant life cycle such as seed development, plant growth and reproduction. Due to the importance of ABA to plant growth and development, in the first chapter aimed to determine the changes occasioned by ABA in growth, production and grain nutritional quality of rice plants. The second chapter, the aim was to determine the effects occasioned by ABA in growth and primary metabolism of rice seedling roots. ABA was able to decrease height of rice plants, but increased the number of tillers and the number of leaves of plants. The application of fluridone, ABA biosynthesis inhibitor, did not have significant changes in growth of rice plants when compared to control. ABA treatment increased the photosynthetic capacity and water usage efficiency (UEA) besides reduced stomatal conductance (gs). ABA, like fluridone, changed the primary metabolism more in the leaves than in the roots. Despite decreased the percentage of filled grains, the plants treated with ABA produced more grains due to the increased number of tillers when compared with control plants. ABA treated plants increased the concentrations of phosphorus, iron, copper and zinc in grains, besides the higher concentration of soluble sugars and starch comparing with control. The treatment with fluridone alone only changed the concentration of phosphorus and total proteins in grains. The main effects of ABA in root growth of rice seedlings were in decreased primary root growth, fewer lateral roots and increased root diameter. Great part of the inhibitory effects regulated by ABA were reversed adding 1,4-diazabicycle[2,2,2]octane (DABCO), a reactive oxygen species scavenger (ROS). Furthermore, ABA strongly changed the primary metabolism of shoot and root of rice seedlings and also increased the activity of catalase and auxin concentration in the roots. The utilization of DABCO did not reverse the negative effects promoted by ABA in the shoots like in the roots. The results indicates that great part of the inhibitory effects of ABA, mainly in the roots, are occasioned by inducing the production of ROS. Thus, the study presents new results of the effects of ABA in growth, production and nutritional quality of rice plants. Keywords: Keywords: Oryza sativa; Plant hormone; Primary metabolism; Nutritional quality; Grain yield.