Impacto do estresse hídrico e alagamento no metabolismo de Gabirobeira

Autores

  • Emiliane Santos Belo Universidade Federal de Goiás, Campus Jataí, Jataí, GO, Brasil
  • Antônio Paulino da Costa Netto Universidade Federal de Goiás, Campus Jataí, Jataí, GO, Brasil
  • Vanessa Cristina Stein Universidade Federal de Goiás, Campus Jataí, Jataí, GO, Brasil
  • Samuel Mariano Gislon Silva Universidade Federal de Goiás, Campus Jataí, Jataí, GO, Brasil

Resumo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a tolerância da gabirobeira ao estresse hídrico e hipoxia de raízes durante 0, 3, 6, 9, 12, 15 e 18 dias. Foram determinados periodicamente, o conteúdo de matéria seca, água, atividade da redutase do nitrato, açúcar solúvel total, sacarose, amido, proteína insolúvel, solúvel e aminoácido solúvel, em folhas e raízes. O estresse hídrico e hipoxia induziram redução significativa no conteúdo de água e de matéria seca de folhas e raízes. Conforme valores de açúcares solúveis totais, sacarose e amido, houve redução na taxa fotossintética, remobilização de amido de reserva e bloqueio no transporte no floema. O estresse hídrico acarreta redução da síntese de proteínas e acúmulo de aminoácidos. A maior concentração de proteína insolúvel em folhas e raízes de plantas sob hipoxia é conseqüência da síntese de novos polipeptídeos. O menor conteúdo de aminoácidos em folhas foi encontrado em estresse hídrico e os maiores em hipoxia, em raízes as taxas foram menores em estresse hídrico. As gabirobeiras são tolerantes ao estresse hídrico e remobilizam carboidratos solúveis e de reserva da parte aérea para as raízes. Provavelmente houve síntese e degradação de polipeptídeos e enzimas em raízes com a mudança para metabolismo anaeróbio em hipoxia.

Palavras-chave: Água, estresses abióticos, oxigênio, tolerância

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Biografia do Autor

Emiliane Santos Belo, Universidade Federal de Goiás, Campus Jataí, Jataí, GO, Brasil

Possui graduação em Ciencias Biologicas - Bacharelado pela Universidade Federal de Goiás (2010) e mestrado em Agronomia (Produção Vegetal) pela Universidade Federal de Goiás (2012). Atualmente é Técnica de Laboratório de Biologia no Instituto Federal Goiano - Campus Ceres. Trabalhou no Instituto Federal do Tocantins (2012-2013) ministrando disciplinas de Sistemáticas de Fanerógamos, Sistemática de Criptógamos, Morfologia e Anatomia Vegetal e Fisiologia Vegetal para os cursos de Agronomia e Ciências Biológicas - licenciatura. Tem experiência na área de Bioquímica, com ênfase em Bioquímica e Fisiologia de Plantas Nativas do Cerrado, atuando principalmente nos seguintes temas: leveduras, alumínio, estresse abiótico, fermentação e gabiroba.

Antônio Paulino da Costa Netto, Universidade Federal de Goiás, Campus Jataí, Jataí, GO, Brasil

Possui curso Técnico em Agropecuária pela Escola Agrotécnica Federal de Muzambinho (1990), graduação em Agronomia pela Universidade de Alfenas (1995), mestrado em Agronomia (Fisiologia Vegetal) pela Universidade Federal de Lavras (1997) e doutorado em Biologia Funcional e Molecular (Bioquímica) pela Universidade Estadual de Campinas (2004). Atualmente é Professor Adjunto III da Universidade Federal de Goiás - Regional Jataí (UFG/CAJ). Esteve coordenador do curso de Ciências Biológicas (09/2011 a 09/2013) e Presidente da Diretoria Executiva da Associação Brasileira de Cultura de Tecidos de Plantas (ABCTP - 01/2010 a 12/2013). Atua na área de Agronomia e Ciências Biológicas, trabalhando com os temas: Cultura de Tecidos de Plantas e Órgãos de Espécies Nativas do Cerrado, Genômica Funcional, Bioinformática e Avaliação Genótipo x Ambiente em Milho e Cana de Açúcar. Ministra as disciplinas de Fisiologia do Estresse Vegetal (Graduação), Fisiologia Vegetal (Graduação e Pós-Graduação) e Bioquímica de Plantas (Pós-Graduação)

Vanessa Cristina Stein, Universidade Federal de Goiás, Campus Jataí, Jataí, GO, Brasil

Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Pelotas (2005), Mestrado em Agronomia/Fisiologia Vegetal pela Universidade Federal de Lavras(2006), Doutorado em Agromonia/ Fisiologia Vegatal pela Universaidade Federal de Lavras, com periodo sanduiche na Universidade de Wageningen pelo convenio Capes\Holanda (2009) e Pós-doutorado no Laboratório Central de Biologia Molecular da Universidade Federal de Lavras. Atualmente é Professora Adjunta III na Universidade Federal de São João del-Rei. Atua nas áreas de Fisiologia Vegetal e Biotecnologia Vegetal.

Samuel Mariano Gislon Silva, Universidade Federal de Goiás, Campus Jataí, Jataí, GO, Brasil

Possui graduação em Engenharia Agronômica pela Universidade do Estado de Santa Catarina (1994), mestrado em Microbiologia Agrícola (ac Ciência dos Alimentos) pela Universidade de São Paulo (1998) e doutorado em Microbiologia Agrícola (ac Bioquímica) pela Universidade de São Paulo (2001). Desde jan/2011 é professor associado II da Universidade Federal da Fronteira Sul - Campus Chapecó, atuando no regime de graduação semestral em Agronomia ministrando as disciplinas Bioquímica, Bromatologia, Fisiologia Vegetal, Genética e Microbiologia. Entre fev/2002 e dez/2010 atuou na Universidade Federal de Goiás - Campus Jataí, no Regime de Graduação Semestral em Agronomia, Veterinária, Zootecnia, Engenharia Florestal e Ciências Biológicas modalidades Licenciatura e Bacharelado, ministrando as disciplinas Biofísica, Bioquímica Básica, Bioquímica de Macromoléculas, Tecnologia dos alimentos de origem vegetal e Tecnologia dos alimentos de origem animal e no programa de Pós-Graduação Stricto-Senso em Agronomia - a/c Produção Vegetal, ministrando a disciplina Bioquímica de Plantas. Entre mar/2001 e fev/2002 atuou na Fundação Educacional de Jataí, no regime de Graduação Anual em Ciências Biológicas modalidade Licenciatura e Agronomia, ministrando as disciplinas Bioquímica, Ciência dos alimentos de origem animal e Ciência dos alimentos de origem vegetal. Orienta, em nível de Iniciação Científica na área nas áreas de Contaminação Ambiental, dos Alimentos, Bioquímica dos Microrganismos e Microbiologia Industrial e de Fermentação

Referências

BATISTA, C. U. N.; NEVES, B.; MEDRI, M. E.; BIANCHINI, E.; MEDRI, C. Tolerância à inundação de Cecropia pachystachya Trec. (Cecropiaceae): aspectos ecofisiológicos e morfoanatômicos. Hortscience, v. 22, n. 1, p. 91-98, 2008.

BEZERRA NETO, E.; BARRETO, L.P. Análises Químicas e Bioquímicas em Plantas. Recife: UFPE, 2011. 261 p.

BRADFORD, M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye-binding. Annual Biochemistry, v. 72, p. 248-251, 1976.

DELEU, C.; COUSTAUT, M.; NIOGRET, M. F.; LARHER, F. Three new osmotic stress-regulated cDNAs identified by differential display polymerase chain reaction in rapeseed leaf discs. Plant, Cell and Environment, v. 22, n. 8, p. 979-988, 1999.

FREITAS, J. M. N.; CARVALHO, K. S.; LOBATO, A. K. S.; CASTRO, D. S.; MAIA, P. S. P.; NETO, C. F. O.; COSTA, R. C. L. Atividade da redutase do nitrato, conteúdo relativo de água e teores de clorofilas solúveis totais em folhas de açaizeiro (Euterpe edulis Mart.) submetidas ao déficit hídrico e ao alagamento. Revista Brasileira de Biociências, v. 5, n. 2, p. 924-926, 2007.

HELDT, H.W. Plant Biochemistry. Elsevier, United States of America, 2005. 657 p.

HORCHANI, F.; R’BIA, O.; ASCHI-SMITI, S. Oxygen sensing and plant acclimation to soil flooding. International Journal of Agricultural Research, v. 6, n. 3, p. 227-237, 2011.

KLEPPER, L.; FLESHER, D. E.; HAGEMAN, E. H. Generation of reduced nicotinamide adenine dinucleotide for nitrate reduction in green leaves. Plant Physiology, v. 48, p. 580-90, 1971.

LAWLOR, D. W.; CORNIC, G. Photosynthetic carbon assimilation and associated metabolism in relation to water deficits in higher plants. Plant, Cell and Environment, v.25, p.275–294, 2002.

LAWLOR, D. W. Limitation to photosynthesis in water-stressed leaves: stomata vs metabolism and the role of ATP. Annals of Botany, v. 89, p. 871-885, 2002.

LIAO, C. T.; LIN, C. H. Physiological adaptation of crop plants to flooding stress. Proceedings of the National Science Council, v. 25, n. 3, p. 148-157, 2001.

LOPES, M. J. C.; SOUZA, I. R. P.; MAGALHÃES, P. C.; GAMA, E. E. G.; ALVES, J. D.; MAGALHÃES, M. M. Oxidação protéica e peroxidação lipídica em plantas de diferentes ciclos de seleção do milho ‘saracura’, sob encharcamento contínuo. Revista Brasileira de Milho e Sorgo, v. 4, n. 3, p. 362-373, 2005.

MANSOUR, M. M. F. Nitrogen containing compounds and adaptation of plants to salinity stress. Biologia Plantarum, v. 43, p. 491-500, 2000.

MELO, H. C.; CASTRO, E. M.; SOARES, A. M.; MELO, L. A.; ALVES, J. D. Alterações anatômicas e fisiológicas em Setaria anceps Stapf ex Massey e Paspalum paniculatum L. sob condições de estresse hídrico. Hoehnea, v. 34, n. 2, p. 145-153, 2007.

NOGUEIRA, R. M. C.; MORAES, J. A. P. V.; BURITY, H. A., BEZERRA-NETO, E. Alterações na resistência à difusão de vapor das folhas e relações hídricas em aceroleiras submetidas a estresse de água. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, v. 13, n. 1, p. 75-87, 2001.

OLIVEIRA, L. J.; MARIANO-da-SILVA, S.; NETTO, A. P. C.; SILVA, S. M.; MARIANO-da-SILVA, F. Características agronômicas e atividade da redutase do nitrato em plantas de Campomanesia sp. sob estresse hídrico. Revista Agrarian, v. 4, n. 11, p. 43-53, 2011.

REGGIANI, R. Amino acid metabolism under oxygen deficiency. Phytochemistry, v. 2, p. 171-174, 1999.

ROBINSON, S. P.; PORTIS, A. R. Involvement of stromal ATP in the light activation of ribulose 1,5 bisphosphate carboxylase/oxygenase in intact isolated chloroplasts. Plant Physiology, v. 86, p. 293-298, 1988.

SCALON, S.P.Q.; FILHO, H.S.; LIMA, A.A.; VIEIRA, M.C. Germinação de sementes e crescimento inicial de mudas de Campomanesia adamantium camb.: efeito da lavagem, temperatura e de bioestimulantes. Revista Brasileira de Sementes, v. 31, n. 2, p. 96-103, 2009.

SHARP, R. E.; POROYKO, V.; HEJLEK, L. G.; SPOLLEN, W. G.; SPRINGER, G. K.; BOHNERT, H. J.; NGUYEN, H. T. Root growth maintenance during water deficits: physiology to functional genomics. Journal of Experimental Botany, v. 55, n. 407, p. 2343–2351, 2004.

SILVA, S. R. S.; DEMUNER, A. J.; BARBOSA, L. C. A.; CASALI, V. W. D.; NASCIMENTO, E. A.; PINHEIRO, A. L. Efeito do estresse hídrico sobre características de crescimento e a produção de óleo essencial de Melaleuca alternifolia Cheel. Acta Scientiarum, v. 24, n. 5, p. 1363-1368, 2002.

SOFO, A.; DICHIO, B.; XILOYANNIS, C.; MASIA, A. Lipoxygenase activity and proline accumulation in leaves and roots of olive trees in response to drought stress. Physiologia plantarum, v. 121, n. 1, p. 58-65, 2004.

SOUSA, A. C. F.; SODEK, L. The metabolic response of plants to oxygen deficiency. Brazilian Journal of Plant Physiology, v. 14, n. 2, p. 83-94, 2002.

TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. Artmed, Porto Alegre-RS, 2009, 819 p.

TURNER, N. C. Further progress in crop water relations. In: SPARKS, D.L. (eds.). Advances in Agronomy Academic Press, New York, p. 293-337, 1997.

VARTAPETIAN, B. B.; ANDREEVA, I. N.; NURITDINOV, N.; PRADET, A.; BOMSEL, J. L.; CRAWFORD, R. M. M.; CHIRKOVA, T. V.; LEBLOVA, S.; COSSINS, E. A.; ZEMLIANUKHIN, A. A.; IVANOV, B. F.; ARMSTRONG, W.; HOOK, D. D.; SCHOLTENS, J. R.; WIT, M. C. J. de; MEET, B. D.; STOLZY, L. H.; GAMBRELL, R. P.; PATRICK, W. H. JR.; BARTHOVA, J.; KOHL, J. G.; BAIEROVA, J.; RADKE, G.; RAMSHORN, K. MORISSET, C.; BAZIER, R.; COSTES, C. Plant cells under oxygen stresses. In: HOOK, D.D; CRAWFORD, R.M.M. (Ed.). Plant life in anaerobic environments. Ann Arbor Science Publishers, p. 13-88, 1978.

YEMM, E. W.; COCKING, E. C. The determination of amino acid with ninhydrin. Analyst, v. 80, n. 2, p. 209-213, 1955.

YEMM, E. W.; WILLIS, A. J. The estimation of carbohydrates in plant extracts by anthrona. The Biochemical Journal, v. l, v. 57, p. 508-514, 1954.

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Publicado

2016-04-14

Edição

Seção

Artigos Científicos