953 resultados para Triticum monococcum
Resumo:
This work studied the combined use of gliadins and SSRs to analyse inter- and intra-accession variability of the Spanish collection of cultivated einkorn (Triticum monococcum L. ssp. monococcum) maintained at the CRF-INIA. In general, gliadin loci presented higher discrimination power than SSRs, reflecting the high variability of the gliadins. The loci on chromosome 6A were the most polymorphic with similar PIC values for both marker systems, showing that these markers are very useful for genetic variability studies in wheat. The gliadin results indicated that the Spanish einkorn collection possessed high genetic diversity, being the differentiation large between varieties and small within them. Some associations between gliadin alleles and geographical and agro-morphological data were found. Agro-morphological relations were also observed in the clusters of the SSRs dendrogram. A high concordance was found between gliadins and SSRs for genotype identification. In addition, both systems provide complementary information to resolve the different cases of intra-accession variability not detected at the agro-morphological level, and to identify separately all the genotypes analysed. The combined use of both genetic markers is an excellent tool for genetic resource evaluation in addition to agro-morphological evaluation.
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For many agronomically important plant genes, only their position on a genetic map is known. In the absence of an efficient transposon tagging system, such genes have to be isolated by map-based cloning. In bread wheat Triticum aestivum, the genome is hexaploid, has a size of 1.6 × 1010 bp, and contains more than 80% of repetitive sequences. So far, this genome complexity has not allowed chromosome walking and positional cloning. Here, we demonstrate that chromosome walking using bacterial artificial chromosome (BAC) clones is possible in the diploid wheat Triticum monococcum (Am genome). BAC end sequences were mostly repetitive and could not be used for the first walking step. New probes corresponding to rare low-copy sequences were efficiently identified by low-pass DNA sequencing of the BACs. Two walking steps resulted in a physical contig of 450 kb on chromosome 1AmS. Genetic mapping of the probes derived from the BAC contig demonstrated perfect colinearity between the physical map of T. monococcum and the genetic map of bread wheat on chromosome 1AS. The contig genetically spans the Lr10 leaf rust disease resistance locus in bread wheat, with 0.13 centimorgans corresponding to 300 kb between the closest flanking markers. Comparison of the genetic to physical distances has shown large variations within 350 kb of the contig. The physical contig can now be used for the isolation of the orthologous regions in bread wheat. Thus, subgenome chromosome walking in wheat can produce large physical contigs and saturate genomic regions to support positional cloning.
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In most allopolyploid plants, only homogenetic chromosome pairing occurs in meiosis, as a result of the recognition of genome differentiation by the genetic system regulating meiotic chromosome pairing. The nature of differentiation between chromosomes of closely related genomes is examined here by investigating recombination between wheat chromosome 1A and the closely related homoeologous chromosome 1Am of Triticum monococcum. The recognition of the differentiation between these chromosomes by the Ph1 locus, which prevents heterogenetic chromosome pairing in wheat, is also investigated. Chromosomes 1A and 1Am are shown to be colinear, and it is concluded that they are differentiated "substructurally." This substructural differentiation is argued to be recognized by the Ph1 locus. In the absence of Ph1, the distribution and frequencies of crossing over between the 1A and 1Am homoeologues were similar to the distribution and frequencies of crossing over between 1A homologues. The cytogenetic and evolutionary significance of these findings is discussed.
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Esta tesis tiene dos objetivos generales: el primero, analizar el uso de proteínas del endospermo y SSRs para la racionalización de las colecciones de trigo, y el segundo, estudiar la influencia de las proteínas del endospermo, del año de cultivo y del abonado nitrogenado en la calidad en un grupo de variedades locales españolas. Dentro del primer objetivo, se estudió la diversidad genética de la colección de Triticum monococcum L. (escaña menor), y de una muestra de la colección de Triticum turgidum L. (trigo duro) del CRF-INIA, con 2 y 6 loci de gliadinas, y 6 y 24 SSRs, para la escaña menor y el trigo duro, respectivamente. Ambas colecciones presentaron una gran diversidad genética, con una gran diferenciación entre las variedades y pequeña dentro de ellas. Los loci de gliadinas mostraron una gran variabilidad, siendo los loci Gli-2 los más útiles para distinguir variedades. En la escaña menor, las gliadinas presentaron mayor poder de discriminación que los SSRs; aunque en trigo duro los SSRs identificaron más genotipos. El número de alelos encontrado fue alto; 24 y 38 en gliadinas, y 29 y 203 en SSRs, en escaña menor y trigo duro, respectivamente. En trigo duro, se identificaron 17 alelos nuevos de gliadinas lo que demuestra que el germoplasma español es muy singular. En ambas especies, se detectaron asociaciones entre la variación alélica en prolaminas y el origen geográfico y filogenético de las variedades. La utilidad de las proteínas (6 loci de gliadinas, 2 loci de gluteninas y proteína total) y de los SSRs (24 loci) para verificar duplicados, y analizar la variabilidad intraaccesión, se estudió en 23 casos de duplicados potenciales de trigo duro. Los resultados indicaron que tanto los biotipos como las accesiones duplicadas mostraban el mismo genotipo en gliadinas, pocas diferencias o ninguna en las subunidades de gluteninas HMW y proteína total, y diferencias en menos de tres loci de SSRs. El mismo resultado se obtuvo para los biotipos de la colección de T. monococcum. Sin embargo, las discrepancias observadas en algunos casos entre proteínas y SSRs demostraron la utilidad del uso conjunto de ambos tipos de marcadores. Tanto las proteínas como los SSRs mostraron gran concordancia con los caracteres agro-morfológicos, especialmente cuando las diferencias entre los genotipos eran grandes. Sin embargo, los caracteres agro-morfológicos fueron menos discriminantes que los marcadores moleculares. Para el segundo objetivo de la tesis, se analizó la variación alélica en siete loci de prolaminas relacionados con la calidad en trigo duro: Glu-A1 y Glu-B1 de gluteninas HMW, Glu-A3, Glu-B3 y Glu-B2 de gluteninas B-LMW, y Gli-A1 y Gli-B1 de gliadinas. La submuestra analizada incluía variedades locales de todas las provincias españolas donde se ha cultivado tradicionalmente el trigo duro. Todos los loci, excepto el Glu-B2, mostraron gran variabilidad genética, siendo los Glu-3 los más polimórficos. En total, se identificaron 65 alelos, de los que 29 eran nuevos, que representan una fuente importante de variabilidad genética para la mejora de la calidad. Se detectaron diferencias en la composición en prolaminas entre la convar. turgidum y la zona norte, y la convar. durum y la zona sur; el genotipo Glu-B3new-1 - Gli-B1new-1 fue muy común en la convar. turgidum, mientras que el Glu-B3a - Gli-B1c, asociado con mejor calidad, fue más frecuente en la convar. durum. En la convar. turgidum, se observó mayor variabilidad que en la convar. durum, principalmente en los loci Glu-B1 y Glu-B3, lo que indica que esta convariedad puede ser una fuente valiosa de nuevos alelos de gluteninas. Esta submuestra fue evaluada para calidad (contenido en proteína, P, y test de sedimentación, SDSS) con dos dosis de abonado nitrogenado (N), y en dos años diferentes. No se detectaron interacciones Variedad × Año, ni Variedad × N en la calidad. Para la P, los efectos ambientales (año y N) fueron mayores que el efecto de la variedad, siendo, en general, mayor la P con dosis altas de N. La variedad influyó más en el test SDSS, que no se vio afectado por el año ni el N. El aumento del contenido en proteína no influyó significativamente sobre la fuerza del gluten estimada con el SDSS. Respecto a la influencia de las prolaminas en la fuerza del gluten, se confirmó la superioridad del Glu-B3a; aunque también se detectó una influencia alta y positiva de los alelos nuevos Glu-A3new-1, y Glu-B3new-6 y new-9. La no correlación entre el rendimiento (evaluado en un trabajo anterior) y la P, en las variedades adaptadas a bajo N, permitió seleccionar cuatro variedades locales con alto rendimiento y buena fuerza del gluten para producción con bajo N. SUMMARY There are two main objectives in this thesis: The first, to analyse the use of endosperm proteins and SSRs to rationalize the wheat collections, and the second, to study the influence on quality of endosperm proteins, year and nitrogen fertilization in a group of Spanish landraces. For the first objective, we studied the genetic diversity of the collection of Triticum monococcum L. (cultivated einkorn), and of a sample of the collection of Triticum turgidum L. (durum wheat) maintained at the CRF-INIA. Two and 6 gliadin loci, and 6 and 24 SSRs, were used for einkorn and durum wheat, respectively. Both collections possessed a high genetic diversity, being the differentiation large between varieties and small within them. Gliadin loci showed great variability, being the loci Gli-2 the most useful for distinguish among varieties. In einkorn, the gliadins showed higher discrimination power than SSRs; although SSRs identified more genotypes in durum wheat. Large number of alleles were found; 24 and 38 in gliadins, and 29 and 203 in SSRs, for einkorn and durum wheat, respectively. In durum wheat, 17 new alleles of gliadins were identified, which indicate that Spanish durum wheat germplasm is rather unique. Some associations between prolamin alleles and geographical and phylogenetic origin of varieties were found in both species. The value of endosperm proteins (6 gliadin loci, 2 glutenin loci and total protein) and SSRs (24 loci) for validation of duplicates, and monitoring the intra-accession variability, was studied in 23 potential duplicates of durum wheat. The results indicated that biotypes and duplicated accessions showed identical gliadin genotype, few or none differences in HMW glutenin subunits and total protein, and less than three different SSR loci. A similar result was obtained for biotypes of T. monococcum. However, the discrepancies in some cases support the convenience to use together both marker systems. A good concordance among endosperm proteins, agro-morphological traits and SSRs were also found, mainly when differences between genotypes were high. However, agro-morphological traits discriminated less between accessions than molecular markers. For the second objective of the thesis, we analysed the allelic variation at seven prolamin loci, involved in durum wheat quality: Glu-A1 and Glu-B1 of HMW glutenin, Glu-A3, Glu-B3 and Glu-B2 of B-LMW glutenin, and Gli-A1 and Gli-B1 of gliadin. The subsample analysed included landraces from all the Spanish provinces where the crop was traditionally cultivated. All the loci, except for Glu-B2, showed high genetic variability, being Glu-3 the most polymorphic. A total of 65 alleles were studied, 29 of them being new, which represent an important source of variability for quality improvement. Differences in prolamin composition were detected between convar. turgidum and the North zone, and the convar. durum and the South zone; the genotype Glu-B3new-1 - Gli-B1new-1 was very common in the convar. turgidum, while the Glu- B3a - Gli-B1c, associated with better quality, was more frequent in the convar. durum. Higher variability was detected in the convar. turgidum than in the convar. durum, mainly at the Glu-B1 and Glu-B3, showing that this convariety could be a valuable source of new glutenin alleles. The subsample was evaluated for quality (protein content, P, and sedimentation test, SDSS) with two doses of nitrogen fertiliser (N), and in two different years. No significant Variety x Year or Variety x Nitrogen interactions were detected. For P, environmental (year and N) effects were higher than variety effect, being P values , in general, larger with high dose of N. The variety exhibited a strong influence on SDSS test, which was not affected by year and N. Increasing values of P did not significantly influence on gluten strength, estimated with the SDSS. Respect to the prolamin effects on gluten strength, the superiority of Glu-B3a was confirmed; although a high positive effect of the new alleles Glu-A3new-1, and Glu-B3new-6 and new-9 was also detected. The no correlation between yield (evaluated in a previous research) and P, in the landraces adapted to low N, allowed to select four landraces with high yield and high gluten strength for low N production.
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This study reports for the first time the presence of diazotrophic bacteria belonging to the genera Achromobacter and Zoogloea associated with wheat plants. These bacterial strains were identified by the analysis of 16S rDNA sequences. The bacterium IAC-AT-8 was identified as Azospirillum brasiliense, whereas isolates IAC-HT-11 and IAC-HT-12 were identified as Achromobacter insolitus and Zoogloea ramigera, respectively. A greenhouse experiment involving a non-sterilized soil was carried out with the aim to study the endophytic feature of these strains. After 40 days from inoculation, all the strains were in the inner of roots, but they were not detected in soil. In order to assess the location inside wheat plants, an experiment was conducted under axenic conditions. Fifteen days after inoculation, preparations of inoculated plants were observed by the scanning electron microscope, using the cryofracture technique, and by the transmission electron microscope. It was observed that all isolates were present on the external part of the roots and in the inner part at the elongation region, in cortex cells, but not in the endodermis or in the vascular bundle region. No colonizing bacterial cells were observed in wheat leaves.
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O uso de inoculantes à base de Azospirillum brasilense vem crescendo no Brasil, como substituição parcial da adubação nitrogenada na cultura do trigo (Triticum aestivum L.). Contudo, a nova tecnologia pode ser afetada pela incompatibilidade com os agrotóxicos utilizados nos tratamentos de sementes. Visando verificar alternativas à aplicação tradicional de inoculantes via sementes, o objetivo deste estudo foi verificar o efeito de doses de inoculante com A. brasilense e métodos de inoculação. O ensaio foi conduzido em casa de vegetação na Embrapa Soja, em Londrina-PR, com trigo (cv. Gaivota) recebendo 1 e 2,5 doses de inoculante (200 e 500 mL 50 kg-1 sementes, respectivamente) e métodos de inoculação [via semente (IS), sulco (ISC), pulverização foliar (IPF) e solo (IPS)] com 75% da dose recomendada de N-mineral (60 kg N ha-1), além de testemunhas sem inoculação e com 100% e 75% N. Foi avaliada a produção de biomassa de plantas (massa da parte aérea seca, MPAS e massa de raízes secas, MRS), N total acumulado na parte aérea (NTPA), teor de clorofila (TC), volume de raízes (VR) e número de perfilhos (NP). Os dados foram submetidos à ANAVA (Duncan, p?0,05). Constatou-se diferença significativa de MRS no tratamento com IPF e 1 dose de inoculante, proporcionando um incremento de 62% em relação à testemunha não inoculada e com 100% N. Esse tratamento também resultou em aumento significativo no NP. Do mesmo modo, o tratamento com IPF com 2,5 doses resultou em aumento significativo de 22,9% no TC em relação à testemunha não inoculada com 75% N. Foi possível observar o efeito positivo de A. brasilense mesmo quando aplicado após a emergência das plântulas. Para o NTPA, o tratamento com IS e 1 dose foi estatisticamente superior em relação ao tratamento não inoculado e com 75% N. A MPAS e o VR não foram influenciados pelos tratamentos. Deste modo, a inoculação por pulverização foliar pode representar uma alternativa à inoculação tradicional nas sementes, podendo ser empregada em situações que haja incompatibilidade com produtos químicos usados no tratamento de sementes.
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Domestication of plants and plant breeding have dramatically eroded the allelic variations of crop species which led to an increasing susceptibility of crop plants to environmental stresses, diseases and pests. Drought is a major environmental stress factor that affects the growth and development of plants so the selection of tolerant genotypes becomes increasingly important with respect to the predicted effects of global warming. In this study, several genotypes of Spelt (Triticum aestivum var. spelta) were tested under low water supply in soil with the aim of to find Spelt genotypes more resistant than wheat to these conditions, and select them so that in future may be used to improve wheat crops. Morphological analyses were performed and mineral and enzymatic analyses and also dry matter production were calculated. Our results suggests that the genotypes Sp53, Sp96, Sp912, Sp757 and Sp804 are a potential ones to use in breeding programs to improve wheat production. Under drought, these genotypes had growth efficiency of 38%, 45%, 64%, 37%, and 31% respectively and also showed higher biomass than modern wheat and were also mineralogical richer. The genotypes Sp96 and Sp912 showed highest activity of all antioxidants enzymes tested. This work proves that Spelt is a good wheat to continue to study in order to improve wheat crops in dry areas and consequently increase the quality of life and health of the populations living in those areas.
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El objetivo de este proyecto en general es iniciar estudios de reducción nucleotídica en el reino vegetal. Específicamente, el objetivo planteado es la actividad de ciclasas (adenilato y guanilato), enzimas de síntesis de los nucleótidos cíclicos cAMP y cGMP respectivamente, en Triticum aestivum en diferentes condiciones de iluminación y presión osmótica. La presencia de nucleótidos cíclicos en el reino vegetal es aún motivo de controversias y continúa como un área no explorada ante la escasez de información experimental al respecto, razones que motivan este proyecto. El material de estudio serán segmentos de Triticum aestivum de siete días de desarrollo, de aproximadamente 6 cm., sin porción basal o apical. En extractos obtenidos a partir de este material, se estudiará la actividad de ciclasas (adenilato y guanilato) mediante la capacidad de las muestras de producir cAMP y/o cGMP, producto directo de síntesis de ciclasas. La concentración de cAMP y cGMP de las muestras será dosada por radioinmunoensayo (RIE), metodología rutinaria en este laboratorio. El diseño experimental prevé el estudio de ciclasas en esta especie vegetal en condiciones de temperatura e iluminación controladas; así como la exposición de muestras a distintas condiciones de presión osmótica obtenidas con distintas concentraciones de manitol (0, 0.2M 0.5M manitol).
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Plântulas de trigo (Triticum vulgare L.) da variedade Piratiní considerada suscetível ao "crestamento" foram cultivadas em solução nutritiva empregando-se a técnica das raízes divididas. As plantas submetidas aos tratamentos correspondentes às concentrações mais elevadas de alumínio, mostraram clorose nas folhas superiores e mais característicamente inibição no desenvolvimento das raízes mergulhadas nas soluções com alumínio. Os tratamentos provocaram alterações na composição das plantas em nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e alumínio sem afetar o pêso da matéria sêca das diferentes par tes da planta com exceção das raízes em contato com o alumínio.
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Plântulas de trigo da variedade Piratiní suscetível ao "crestamento" e da variedade Colônias, considerada resistente, foram cultivadas em solução nutritiva empregando-se a técnica das raízes divididas. Estas variedades foram submetidas aos tratamentos correspondentes as concentrações de 0,2 a 6,0 ppm de alumínio, sendo aplicados 25 microcuries de fósforo radioativo que foram retirados posteriormente a fim de que fôsse determinada a sua translocação. Em ambas variedades observou-se que a concentração de alumínio nas fôlhas não influia na translocação do fósforo (32P) para as fôlhas novas. Entretanto, as relações entre os teores de alumínio nas fôlhas e os teores de fósforo nas fôlhas, hastes e raízes foram diferentes nas variedades estudadas.
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O presente trabalho teve como objetivo estudar a influência da adubação nitrogenada na cultura do trigo (Triticum aestivum L.) em condições de campo. O ensaio foi realizado no ano de 1971 na Estação Experimental de "Vila Velha, da Secretaria da Agricultura do Estado do Paraná localizada no município de Ponta Grossa-PR. Foram utilizados três níveis de nitrogênio, 0, 60 e 90 kg N/ha, sobre uma adubação fundamental de 120 kg P2O5/ha na forma de superfosfato simples com 21% de P2O5 e 60 kg K2O/ha como cloreto de potássio com 60% de K2O. O adubo nitrogenado foi a uréia com 45% de N, aplicada em forma sólida no sulco de plantio e em cobertura, na forma sólida e como solução aquosa a 2% em pulverização foliar, no perfilhamento e emborrachamento. Os resultados obtidos permitiram verificar um aumento na produção de grãos em função da adubação nitrogenada sendo que não se verificaram diferenças significativas para parcelamento ou época de aplicação, formas e doses de nitrogênio. Considerando a produção de proteína, com base no N total, foram significativas as diferenças em favor das doses de 90 kgN/ha. Para as aplicações do adubo na forma sólida obtiveram-se melhores resultados quando do parcelamento ou aplicações mais tardias. Estas variações não se verificaram para as coberturas em pulverização foliar. As formas de aplicações foram equivalentes. A aplicação de nitrogênio parece ter diminuído o teor de lisina e, também, aumentado o teor de gluten do grão do trigo, quando comparados com a testemunha.
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O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de diferentes concentrações de 2,4-D na absorção de fósforo - pelo trigo (Triticum aestivum, L) no estado de 3 folhas e a sua distribuição na planta. Foram realizados quatro ensaios em vaso, conduzidos em casa de vegetação, com quatro repetições. As plantas foram cortadas 8 horas, 26 e 50 horas após a pulverização do herbicida. Em cada um dos ensaios foram aplicados 4 doses de 2,4-D: 0, 1000, 2000 e 4000 ppm e uma solução contendo 32p. Os dados obtidos mostraram que: - 0, 2,4-D afetou a absorção do fósforo e a distribuição deste na planta. - A tendência, nos quatro ensaios, foi de que as doses utilizadas estimularam a absorção do fósforo pelo trigo, a qual foi decrescendo com o decorrer do tempo. - A distribuição do fósforo foi, de modo geral, estimulada, decrescendo com o decorrer do tempo. No terceiro ensaio, quando as plantas foram pulverizadas com 2000 e 4000 ppm. de 24-D, a distribuição foi prejudicada, sendo maior naquelas plantas não tratadas com o herbicida.
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Tendo-se como objetivo a identificação do grau de tolerância ao alumínio de 30 cultivares de trigo, foi realizado um experimento em casa de vegetação, onde as plantas foram desenvolvidas em soluções nutritivas contendo 0,0, 2,5, 5,0, 7,5 e 10,0 ppm de alumínio, por um período de 12 dias. Procedeu-se à análise da variância para os dados de comprimento das raízes e peso da matéria seca das raízes e das partes aéreas, Para cada um dos parâmetros em que o alumínio exerceu efeito significativo, realizou-se uma análise de regressão até o 3º grau, considerando-se a equação significativa de maior grau como representativa. A partir das equações de regressão foram calculadas as concentrações de alumínio necessárias para produzir em cada cultivar 80% do peso da matéria seca das partes aéreas e das raízes e 80% do comprimento das raízes, considerando-se como 100% os valores correspondentes ao tratamento sem alumínio. Os resultados obtidos com o uso dos critérios referidos permitiram classificar os cultivares em 4 grupos de tolerância.
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O objetivo do presente estudo foi identificar em 30 cultivares de trigo o grau de tolerância ao manganês. Para isso, foi realizado um experimento em casa de vegetação onde as plantas foram desenvolvidas em soluções nutritivas 0,0, 8,0, 16,0, 24,0 e 32,0 ppm de manganês, durante um período de 17 dias. Nos dados de peso de matéria seca das raízes e peso da matéria seca das partes aéreas, procedeu se uma análise de variância e nos cultivares onde houve efeitos significativos de um ou outro parâmetro, realiizou-se uma análise de regressão ate o 3º grau, considerando-se a equação significativa de maior grau como representativa. Em função das analises de variância e das equações de regressão obtidas, constatou-se que os cultivares CNTl e Frontana foram suscetíveis ao manganês, Sonora 63 e Maringá medianamente tolerante e as demais (26) tolerantes.
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Este estudo foi feito visando verificar a influência do Al sobre as concentrações de P, Ca e Mg das partes aéreas e detectar possíveis relações entre as concentrações desses mesmos elementos com o grau de tolerância ao Al de cultivares de trigo. Nas partes aéreas de plantas de 10 cultivares de trigo apresentando tolerância diferencial ao alumínio e desenvolvidas em soluções nutritivas contendo 0,0, 2,5, 5,0, 7,5 e 10,0 ppm de Al foram determinados o P, Ca e Mg. Os resultados mostraram que o grau de tolerância ao Al dos cultivares de trigo não está relacionado com as concentrações de P, Ca e Mg das partes aéreas e que as concentrações desses mesmos elementos se comportam diferentemente em função das concentrações de Al na solução.