Ação do pH do solo no metabolismo do etileno associada a emergência de plântulas de Stylosanthes

Abstract

A emergência das plântulas de S. humilis foi aumentada em resposta a redução do pH do meio de incubação, o qual, manteve uma estreita relação com a alta produção de etileno pelas plântulas. Ademais, solução-tampão de pH 4,0 estimulou significativamente a atividade da oxidase do ácido 1-carboxílico-1-aminociclopropano (ACO) bem como os níveis do ácido 1-carboxílico-1-aminociclopropano (ACC) livre e total tanto na radícula e no hipocótilo das plântulas. Juntos esses resultados sugerem que a emergência das plântulas tenha ocorrido via produção do regulador gasoso. A emergência das plântulas de S. humilis e S. guianensis foi também aumentada em solos de baixos pH(s). O estímulo ao estabelecimento das plântulas relacionou-se com a produção de etileno. A elevação do pH do solo de 3,9 para 6,4, promovida por CaCO3, reduziu significativamente a emergência das plântulas bem como a produção de etileno. Esses resultados sugerem que o baixo pH do solo desempenha um papel ecológico fundamental na distribuição das espécies de Stylosanthes. Interessantemente, os níveis dos ácidos orgânicos intermediários do ciclo do ácido tricarboxílico foi significativamente aumentado nas raízes das plântulas sob tratamento com CaCO3. Ademais, um maior nível glicose, frutose e sacarose ocorreu na raiz das plântulas cultivadas em solo tratado com CaCO3 (pH 6,4). Assim, as altas concentrações de carboidratos e ácidos orgânicos das plântulas mantidas em solo tratado com CaCO3 sinalizou para um aumento no alongamento da radícula e do hipocótilo, mas reduziu a emergência das plântulas. Neste contexto, os elevados níveis de carbono podem estar associados com uma grave perturbação ecológica, devido à redução no estabelecimento das plântulas de Stylosanthes.

The seedling emergence of S. humilis was increased in response to reduction of the pH of incubation medium, which maintained a close relationship with the high production of ethylene by seedlings. Furthermore, buffer solution of pH 4.0 significantly stimulated the activity of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase (ACO) as well as the levels of free 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) and total ACC both radicle and hypocotyl of seedlings. Together these results suggest that seedling emergence occurred via production of the gas regulator. The seedling emergence of S. humilis and S. guianensis was also increased in low pH(s) soils. The stimulus to establishment of seedlings was related to the production of ethylene. The increased soil pH of 3.9 to 6.4, promoted by CaCO3 significantly reduced seedling emergence and ethylene production. These results suggest that low soil pH plays a key ecological role on distribution of Stylosanthes species. Interestingly, the levels of organic acids intermediate of tricarboxylic acid cycle was significantly increased in roots of seedlings under treatment with CaCO3. Moreover, a higher level of glucose, fructose and sucrose occurred in the roots of seedlings grown in soil treated with CaCO3 (pH 6.4). Thus, high concentrations of carbohydrates and organic acids of seedlings kept in soil treated with CaCO3 signaled an increase in elongation of the radicle and hypocotyl, but reduced seedling emergence. In this context, high carbon levels may be associated with a serious ecological disturbance due to a reduction in the establishment of Stylosantes seedlings.