Micorriza arbuscular e a tolerância das plantas ao estresse

Fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) são fungos de solo, biotróficos obrigatórios e formadores da simbiose mutualista mais comum na natureza: a micorriza arbuscular (MA). Essa associação ocorre nas raízes da maioria das plantas terrestres, promovendo melhorias no crescimento, desenvolvimento e aumento na tolerância e, ou, resistência das plantas a vários agentes ambientais adversos. Além disso, os FMAs podem ser utilizados como potenciais agentes de controle biológico de doenças de plantas. Esses fungos produzem ainda glomalina, uma proteína que desempenha papel fundamental na estabilidade do solo e bioestabilização de solos contaminados. As diferentes respostas das plantas a essa simbiose podem ser atribuídas à diversidade funcional das MAs, em função da interação FMA-planta-condições ambientais. O estabelecimento e funcionamento da MA durante as condições de estresse envolvem um complexo processo de reconhecimento e desenvolvimento, concomitantemente às alterações bioquímicas, fisiológicas e moleculares em ambos os simbiontes. Além disso, a colonização micorrízica das raízes tem impacto significativo na expressão de genes de diversas plantas que codificam proteínas presumivelmente envolvidas na tolerância ao estresse. Nesse contexto, considerando que os FMAs são essenciais no estabelecimento e adaptação das plantas em locais perturbados, nesta revisão são abordados os mecanismos fisiológicos e moleculares da associação MA responsáveis por essa adaptação e pela maior tolerância das plantas ao estresse.

Efeito do metribuzin sobre a fotossíntese e a tolerância em plantas de soja (Glycine max (L.) merrill)

Com o objetivo de estudar o efeito de diferentes doses de metribuzin na taxa fotossintética líquida e na tolerância de plantas de soja (Glycine max (L.) Merill, 'Uberaba' e 'Alvorada '), foi conduzido um experimento, em casa de vegetação, no Centro de Pesquisa do Cacau (CEPEC), Ilhéus, BA. Não se constataram diferenças significativas para o efeito das varie dades e para a inter ação variedades x doses, para todos os da dos analisados. Os valores médios da taxa fotossintética líquida foram 22,92; 19,87 e 18,20 mg CO2.dm-2.h-1, para as variedades 'Uberaba ' e 'Alvorada ' submetida s as doses de 0,0; 0,4 e 0,8 kg i.a. ha-1 de metri buzin, respectivamente. O efeito do metri buzin sobre a taxa fotossintética liquida foi evidenciado somente nas plant as submetidas a dose de 0,8 kg i.a. ha-1. O herbi cida não influenciou a abertura estomátic a nem a taxa transpiratória. Com o aumento das doses de metribuzin, ocorreu redução no peso médio da matéria seca da parte aérea, da raiz e da área foliar media das plantas de soja. Destes da dos analisados, verificou-se que o herbicida em menor dose causou mais redução no peso da matéria seca da raiz do que da parte aérea. Doses subletais do metribuzin causaram efeito estimulante na matéria seca relativa da parte aérea, da raiz e da área foliar, nas plantas da variedade 'Uberaba'. Na determinação da inibição de 50 (I50) dos valores acima, verificou se que o metribuzin exerceu maior efeito fitotóxico nas raízes das plantas da variedade 'Alvorada', mostrando ter esta variedade menor capacidade para metabolizar o metribuzin em compostos não-fitotóxicos do que a 'Uberaba'.

Tolerância de fungos ectomicorrízicos e plantas associadas a níveis tóxicos de metais

As ectomicorrizas são associações entre raízes de plantas e fungos, de grande importância para a sobrevivência e crescimento vegetal, por aumentar o aporte nutricional e a proteção contra fatores adversos. Os fungos ectomicorrízicos podem quelar íons de metais tóxicos, retirando-os do solo e diminuindo os danos ao hospedeiro. Quatro isolados de fungos ectomicorrízicos foram utilizados neste estudo: UFSC-Sc68 (Scleroderma sp.); UFSC-Ch163 (Chondrogaster angustisporus); UFSC-Pt116 e UFSC-Pt188 (Pisolithus microcarpus). Mudas de Eucalyptus dunnii foram testadas quanto à sua tolerância aos metais alumínio (Al), cádmio (Cd), cromo (Cr) e manganês (Mn) misturados ao substrato de plantio, em dois experimentos em casa de vegetação. No primeiro, em ausência dos fungos e, no segundo, após inoculação com esses organismos. No experimento sem inoculação, o metal mais tóxico foi o Cr. Nenhuma planta sobreviveu nas doses 1000 e 10000 mg.kg-1 desse metal. Para os outros metais, a matéria seca diminuiu com o aumento da dose. Já no estudo com plantas inoculadas, o Cd foi o metal mais tóxico, que reduziu significativamente a sobrevivência e o crescimento das plantas. Os isolados fúngicos UFSC-Pt188 e UFSC-Ch163 foram os mais eficientes na proteção contra os metais, melhorando a sobrevivência e a produção de matéria seca das plantas. O isolado UFSC-Ch163, em particular, foi o mais eficiente na tolerância das plantas, o que indica seu potencial de utilização em solos contaminados para favorecer o estabelecimento e o crescimento das plantas.

Silício na tolerância ao alumínio por plantas de arroz

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Respostas fisiológicas e anatômicas de plantas jovens de eucalipto expostas ao cádmio

A poluição por metais pesados, particularmente pelo cádmio (Cd), é gerada principalmente pelas atividades de mineração e industrial, uso de adubos fosfatados e lodo de esgotos. Com o objetivo de avaliar o efeito do Cd em características fisiológicas e anatômicas, mudas de eucalipto foram plantadas em concentrações crescentes de Cd em solução nutritiva. As mudas de Eucalyptus camaldulensis permaneceram durante 20 dias em vasos de 1 L contendo solução nutritiva de Clark, sendo os tratamentos de 0, 15, 25, 45 e 90 mmol Cd L-1 fornecido como CdSO4. Durante o período experimental, foram realizadas avaliações de estado hídrico e de teores de pigmentos nas datas 1, 3, 6, 12 e 20 dias após indução dos tratamentos (DAT). As avaliações de produção de fitomassa, teores de Cd e características anatômicas foram feitas com material vegetal coletado no final do período experimental. Houve redução na produção de matéria seca, mesmo nas menores concentrações do elemento. Os teores de clorofila diminuíram com o aumento da concentração de Cd aos 20 DAT, enquanto os teores dos carotenoides foram maiores nas concentrações de 45 e 90 mmol Cd L-1. A peroxidação de lipídeos nas folhas foi crescente com o aumento da concentração do metal aos 20 DAT, enquanto nas raízes o efeito do Cd foi pouco acentuado. O potencial hídrico aumentou em todas as concentrações de Cd aos 12 e 20 DAT. As espessuras dos tecidos radiculares também aumentaram com o aumento das doses de Cd, porém as do mesofilo e do limbo foliar diminuíram. Portanto, os resultados obtidos evidenciam que o tempo de exposição e maiores doses de Cd acentuam os danos ocorridos em E. camaldulensis para a maioria das características avaliadas. Algumas alterações observadas revelam o potencial de tolerância de plantas de E. camaldulensis à exposição ao Cd.

Toxicidade do herbicida S-metolachlor em plantas de milho provenientes de sementes com diferentes formatos e dimensões

Este trabalho teve como objetivo avaliar a toxicidade do herbicida S-metolachlor em plantas de milho oriundas de sementes com diferentes características morfológicas. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, localizada no município de Capão do Leão, RS. Os tratamentos foram compostos pelas combinações de três grupos de tamanhos de sementes, classificadas em peneiras de crivo oblongo [sementes retidas nas peneiras de largura 14/64" (peneira 14), 18/64" (peneira 18) e 21/64" (peneira 21)], de dois formatos de sementes (chata e redonda) e de cinco doses do herbicida S-metolachlor (0,00; 0,48; 0,96; 1,44; e 1,92 kg ha-1), totalizando-se 30 tratamentos. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema fatorial (3 x 2 x 5), com quatro repetições. Após a separação e classificação das sementes, procedeu-se à semeadura em vasos preenchidos com solo homogeneizado. Em cada vaso foram semeadas oito sementes de milho, na profundidade de 3,0 cm, realizando-se, 24 horas depois, a aplicação do S-metolachlor em pré-emergência. Foram realizadas as seguintes avaliações: velocidade de emergência das plântulas; número total de plântulas emergidas; toxicidade visual e altura de plantas aos 7, 14 e 21 dias após a emergência (DAE); e biomassa seca das raízes e da parte aérea aos 21 DAE. O formato das sementes se mostrou fator importante na tolerância das plantas aos efeitos tóxicos do herbicida S-metolachlor, aplicado em pré-emergência, quando as sementes de milho são de menor tamanho, sendo observada maior toxicidade quando as plantas eram provenientes de sementes redondas. O aumento das doses aplicadas do S-metolachlor ocasionou reduções na aquisição de biomassa seca tanto da parte aérea como das raízes de plantas de milho, porém maior decréscimo se observou quanto ao acúmulo de biomassa seca das raízes.

Tolerância do Tifton 85 (Cynodon spp.) e da Brachiaria brizantha ao glyphosate

Objetivou-se avaliar a tolerância de Tifton 85 e Brachiaria brizantha ao glyphosate e verificar o controle de B. brizantha em área de pastagem de Tifton 85 já estabelecida. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições, em que se testaram as doses: 0, 720, 1.440, 2.160 e 2.880 g ha-1 de glyphosate. Cada parcela possuía dimensões de 3,5 m de comprimento por 3,0 m de largura, totalizando 10,5 m², com área útil de 7,5 m ². A eficiência do herbicida no controle de B. brizantha e o nível de intoxicação nas plantas de Tifton 85 foram avaliados 15, 30 e 60 dias após aplicação (DAA), mediante escala de 0 a 100, em que 0 é ausência de controle e/ou intoxicação e 100, controle total ou morte das plantas. Para avaliação da produção e do potencial de rebrota das forrageiras, as plantas de ambas as espécies foram colhidas aos 300 DAA e secas em estufa. Observou-se controle acima de 90% das plantas de B. brizantha a partir das doses de 1.473,75 e 1.721,25 g ha-1 de glyphosate, aos 30 e 60 DAA, respectivamente. As porcentagens de intoxicação das plantas de Tifton 85, referente a estas doses de controle de B. brizantha, foram, respectivamente, de 24,90 e 4,13% aos 30 e 60 DAA. Além disso, aos 60 DAA, para a maior dose avaliada (2.880 g ha-1 de glyphosate) foi observada intoxicação das plantas de Tifton 85 de apenas 18,22%. Aos 300 DAA, observou-se ausência de produção de massa seca de B. brizantha a partir da dose de 2.160 g ha-1 do herbicida, devido ao eficiente controle. Os resultados evidenciam maior tolerância das plantas de Tifton 85 ao glyphosate em relação às plantas de B. brizantha, possibilitando o controle desta espécie em pastagem estabelecida de Tifton 85, sem causar danos à forrageira cultivada.

Sistemas primários de transporte de prótons integram os mecanismos de desintoxicação do mesotrione em plantas de milho

O mesotrione é um dos mais efetivos herbicidas desenvolvidos para o controle de uma ampla gama de plantas daninhas que infestam campos de milho (Zea mays). Todavia, as bases bioquímicas e moleculares da tolerância das plantas de milho a esse herbicida ainda não foram estabelecidas. Para compreender os mecanismos de desintoxicação do mesotrione em plantas de milho, foram analisadas as atividades dos principais sistemas primários de transporte de prótons (íons H+) das membranas plasmática e vacuolar (H+-ATPases do tipo P e V e H+-PPases) de células de diferentes tecidos de plantas tratadas após aplicação do herbicida em pós-emergência. Para isso, foram realizados procedimentos de fracionamento celular, de tecidos radiculares, foliares e do caule, por centrifugação diferencial e purificação de vesículas membranares em gradiente de densidade de sacarose. Os ensaios enzimáticos das atividades hidrolíticas das três bombas de H+ foram realizados aplicando-se um método colorimétrico para medir o fosfato liberado das hidrólises dos substratos: adenosina-5'-trifosfato (ATP) e pirofosfato (PPi). Parâmetros fotossintéticos foram analisados como marcadores fisiológicos dos diferentes estádios da desintoxicação das plantas. Essa análise demonstrou que o tratamento com mesotrione promoveu uma redução na taxa fotossintética e na relação Fv/Fm no terceiro dia após aplicação (DAA), mas não afetou significativamente a fotossíntese a partir do quinto DAA. Nos três tecidos analisados, raiz, folha e caule, aos 3 DAA, foi observado forte estímulo da atividade da H+-PPase vacuolar, a qual variou de cerca de 100 a 600%. Essa forte ativação foi reduzida significativamente aos 7 DAA, mas permaneceu pelo menos duas vezes maior com relação ao controle. Por sua vez, as H+-ATPases das membranas plasmática e vacuolar foram bem menos moduladas pelo tratamento com o herbicida, apresentando estimulações e inibições que não variaram mais do que 20 a 60% das atividades obtidas em vesículas de membranas oriundas de plantas não tratadas (controle). Os resultados demonstraram que o mesotrione promove uma ativação diferencial dos principais sistemas primários de transporte de H+, indicando que essas bombas iônicas são enzimas transportadoras essenciais aos mecanismos relacionados com o processo de desintoxicação das plantas de milho, possivelmente ao energizar a compartimentalização das moléculas do herbicida mesotrione no vacúolo ou a exceção celular através das membranas plasmáticas.

Tolerância do Tifton 85 ao glyphosate em diferentes épocas de aplicação

O Tifton 85 é uma forrageira de alto valor nutritivo, recomendada para pastejo, fenação e silagem, podendo ser considerada uma espécie daninha, principalmente em áreas de cultivos agrícolas e produção de sementes de outras forrageiras, devido a sua fácil propagação e seu rápido desenvolvimento. Este experimento foi proposto com o objetivo de avaliar a tolerância de plantas de Tifton 85 a doses crescentes de glyphosate em duas épocas diferentes. O experimento foi conduzido em vasos de polietileno com capacidade de 10 L, em delineamento experimental de blocos casualizados, no esquema fatorial 2 x 8, sendo duas épocas de aplicação (inverno e verão) e oito doses de glyphosate (0, 270, 540, 1.080, 2.160, 3.240, 4.320 e 5.400 g ha-1), com quatro repetições. Para cada época de aplicação, o controle das plantas de Tifton 85 foi feito aos 15, 30 e 60 DAA (dias após aplicação). Obteve-se controle superior a 90% de Tifton 85 a partir de 2.636,72 g ha-1 de glyphosate em aplicação realizada no inverno e de 3.607,03 g ha-1 em aplicação no verão. Os resultados evidenciaram a alta tolerância do Tifton 85 ao glyphosate e o maior controle das plantas expostas a esse herbicida em épocas mais frias do ano (inverno), quando em comparação com as plantas expostas ao herbicida no verão.

Flúor em chuva simulada: sintomatologia e efeitos sobre a estrutura foliar e o crescimento de plantas arbóreas

Os objetivos deste trabalho foram: caracterizar os efeitos do flúor em espécies arbóreas nativas, nos estádios de plântula e muda; identificar injúrias provocadas pelo flúor na estrutura da lâmina foliar da espécie mais sensível; fornecer subsídios para seleção de características a serem utilizadas na bioindicação e contribuir com informações sobre a resistência ou tolerância das plantas, visando ao reflorestamento de áreas impactadas pela chuva com flúor. As espécies analisadas foram Gallesia gorazema Moq. (Phytolaccaceae), Genipa americana L. (Rubiaceae), Joannesia princeps Vell. (Euphorbiaceae), Peltophorum dubium (Spreng.) Taub. (Leguminosae, Caesalpinioideae) e Spondias dulcis Forst. f. (Anacardiaceae). Plântulas e mudas dessas espécies, provenientes do Parque Estadual do Rio Doce (MG), foram submetidas a 20 min diários de chuva com flúor (30 mg.L-1), por 10 dias consecutivos. Necroses apicais e marginais foram observadas em todas as espécies analisadas, logo após a primeira chuva simulada. S. dulcis, no estádio de muda, foi a espécie mais sensível ao flúor, pois apresentou extensas necroses com apenas dois dias de tratamento, enquanto que G. americana foi a espécie mais resistente. Nas mudas, as espécies que acumularam mais flúor foram também as que apresentaram maior sensibilidade a esse poluente; essa relação não foi verificada nas plântulas. A concentração de flúor utilizada promoveu alterações drásticas na lâmina foliar de S. dulcis com extensas áreas necrosadas, danificando toda a sua estrutura anatômica. A sensibilidade ao flúor observada em S. dulcis indica que essa espécie apresenta potencial para ser usada como bioindicadora. Entretanto, estudos detalhados serão necessários para a melhor caracterização das respostas de S. dulcis ao flúor visando a sua utilização em programas de biomonitoramento ambiental.

Toxicidade do herbicida S-metolachlor em plantas de milho provenientes de sementes com diferentes formatos e dimensões

Este trabalho teve como objetivo avaliar a toxicidade do herbicida S-metolachlor em plantas de milho oriundas de sementes com diferentes características morfológicas. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, localizada no município de Capão do Leão, RS. Os tratamentos foram compostos pelas combinações de três grupos de tamanhos de sementes, classificadas em peneiras de crivo oblongo [sementes retidas nas peneiras de largura 14/64 (peneira 14), 18/64 (peneira 18) e 21/64 (peneira 21)], de dois formatos de sementes (chata e redonda) e de cinco doses do herbicida S-metolachlor (0,00; 0,48; 0,96; 1,44; e 1,92 kg ha-1), totalizando-se 30 tratamentos. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema fatorial (3 x 2 x 5), com quatro repetições. Após a separação e classificação das sementes, procedeu-se à semeadura em vasos preenchidos com solo homogeneizado. em cada vaso foram semeadas oito sementes de milho, na profundidade de 3,0 cm, realizando-se, 24 horas depois, a aplicação do S-metolachlor em pré-emergência. Foram realizadas as seguintes avaliações: velocidade de emergência das plântulas; número total de plântulas emergidas; toxicidade visual e altura de plantas aos 7, 14 e 21 dias após a emergência (DAE); e biomassa seca das raízes e da parte aérea aos 21 DAE. O formato das sementes se mostrou fator importante na tolerância das plantas aos efeitos tóxicos do herbicida S-metolachlor, aplicado em pré-emergência, quando as sementes de milho são de menor tamanho, sendo observada maior toxicidade quando as plantas eram provenientes de sementes redondas. O aumento das doses aplicadas do S-metolachlor ocasionou reduções na aquisição de biomassa seca tanto da parte aérea como das raízes de plantas de milho, porém maior decréscimo se observou quanto ao acúmulo de biomassa seca das raízes.

Expressão diferencial da aquaporina ScPIP2;1 em genótipos de cana-de-açúcar contrastantes para a tolerância à seca

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desenvolvimento e marcha de absorção de silício em plantas de arroz sob condição de déficit hídrico e adubação silicatada

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pré-tratamentos com luz em sementes de tomateiro para indução de tolerância ao déficit hídrico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Potencial de fitorremediação de diferentes plantas em solo contaminado por 14C-tebuthiuron

Este trabalho teve como objetivo avaliar a tolerância e a capacidade de fitorremediação de crotalária (Crotalaria spectabilis), sorgo (Sorghum bicolor), nabo forrageiro (Raphanus sativus), amendoim (Arachis hypogaea) e alfafa (Mendicago sativa) a solos contaminados por tebuthiuron. Para determinar a tolerância das plantas ao herbicida estas foram submetidas a 5 diferentes doses (300, 600, 1200, 2400 e 4800 gramas de ingrediente ativo por hectare gi.a. ha-1) e comparadas com uma testemunha que não recebeu aplicação do herbicida. Crotalária, Nabo forrageiro e alfafa se mostraram sensíveis ao herbicida, mesmo na menor dose de aplicação, enquanto sorgo se mostrou tolerante ao herbicida até a dose de 600 gi.a. ha-1 tendo apresentado fitointoxicação de 80% na dose de 1200 gi.a. ha-1 e amendoim foi tolerante até a dose de 4800 gi.a. ha-1 para a qual apresentou apenas 40% de fitointoxicação. Plantas de amendoim e sorgo foram submetidas a dose de contaminação de 600 gi.a. ha-1 aplicada por meio de uma solução de trabalho contendo 17,47kBq (Quilobecquerels) de 14C-tebuthiuron. As duas plantas foram capazes de remediar o solo, no entanto amendoim se mostrou mais eficiente reduzindo a contaminação em 75,8% enquanto sorgo retirou do solo 44,49% do herbicida contaminante