Efeitos do selênio no crescimento e no metabolismo em Arabidopsis thaliana - Silva Junior, Dalton Dias da (Universidade Federal de Viçosa, 2014)
Apesar da conhecida associação entre o selênio (Se) e o metabolismo do carbono, as vias regulatórias que conectam o controle do crescimento com o metabolismo primário de plantas cultivadas com Se, não são, ainda conhecidas. Assim, este trabalho objetivou investigar a ação do Se no metabolismo primário em Arabidopsis thaliana. Para tanto, plantas de Arabidopsis thaliana foram cultivadas em solo suplementado com selenato de sódio, à concentração de 50 μM. O Sepromoveu uma redução significativa no crescimento das plantas de Arabidopsis. Os níveis de glicose tanto na parte aérea quanto no sistema radicular foram reduzidos por solução de Se. Além disso, o Se promoveu incremento significativo nos níveis de nitrato tanto na parte aérea como na raiz quando comparado com as plantas controle. No entanto, os níveis de aminoácidos totais, sacarose e proteínas permaneceram estáveis nas plantas tratadas com Se, em comparação com as do plantas controle. O conteúdo de amido foi alterado em plantas tratadas com Se. A exposição das plantas à solução de Se levou a um aumento na atividade da AGPase durante o final do período noturno. Contrariamente ao metabolismo do amido, o Se não promoveu alterações significativas na atividade da redutase do nitrato. Com o intuito de se investigar mais detalhadamente o efeito do Se no metabolismo de carboidratos, plantas de Arabidopsis Col-0 e dos mutantes pgm e sex1-4 foram tratadas com Se. Sob a ação do Se, a massa seca da parte aérea e da raiz bem como a taxa de crescimento relativo das plantas Col-0 e sex1-4 foram reduzidas, independente do fotoperíodo utilizado. O tratamento com Se não reduziu a razão parte aérea: raiz das plantas Col-0 e sex1-4. Interessante, a massa seca da roseta, a massa seca da raiz, a razão parte aérea: raiz e a taxa de crescimento relativo das plantas do mutante pgm não foram afetadas pelo tratamento com Se, sob condição de dia curto ou de dia longo. Ademais, menores acúmulos de macro e micronutrientes foram acompanhados de uma redução no crescimento das plantassex1-4cultivadas com Se. Assim, um desbalanço entre o metabolismo mineral e o crescimento parece ocorrer nas plantas com redução na degradação de amido. Em conjunto, as informações obtidas oferecem uma melhor compreensão dos mecanismos fisiológicos e metabólicos associados ao Se em plantas.

Despite the known association between selenium (Se) andthe carbon metabolism, the regulatory pathways that connect growth regulation with primary metabolism in plants cultivated with Se are still unknown. Hence, this study aimed to investigate the action of Seon the primary metabolism. For this purpose, Arabidopsis thaliana plants were cultivated in soil supplemented with 50 μM sodium selenate.Se caused a significant reduction ingrowth ofArabidopsis plants. Glucose levels in both shoot and root were reduced by Se. In addition, Se promoted a significant increase in nitrate levels in both shoot and roots, when compared to the control plants. However, levels of total amino acids, sucrose and proteins remained constant in plants treated withSe, when compared to the control plants. Starch content was also altered in plants treated with Se. The exposure of plants toSeled to an increase in AGPase activity during the late night period. By contrastto starch metabolism, Se did not cause significant changes in nitrate reductase activity. In order to further investigate the effect ofSe in carbohydrates metabolism, Col-0 Arabidopsis plants and pgmand sex1-4 mutants were treated with Se. In presence of Se, dry weight of shoot and root as well as the relative growth rate of Col-0 and sex1-4 plants were reduced,regardless of photoperiod used. The treatment with Se did not reduce the shoot-to- root ratio of Col-0 and sex1-4 plants. Interestingly,rosette and root dry weight, shoot-to-root ratio and relative growth rate of pgmplants were not affected by treatment withSe under both short- or long-day conditions. In addition, lower accumulation of macronutrients and micronutrients were accompanied by a growth reduction of sex1-4 plants cultivated with Se. Collectively, the results presented here show that an imbalance between mineral metabolism and growth seems to occur in plants with decreased starch breakdown in presence of Se. Altogether, the gathered information offers a better understanding of the physiological and metabolic mechanisms associated with Se in plants.
Selenium effects on growth and metabolism in Arabidopsis thaliana
Keywords: Planta - Crescimento; Arabidopsis thaliana; Selênio; Amido; Fisiologia Vegetal