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Tipo: Dissertação
Título: Efeitos morfofisiológicos do alumínio em duas espécies vegetais, não acumuladoras de Al, ocorrentes no cerrado
Morphophysiological effects of aluminum in two plant species, Al non-accumulator, occurring in the brazilian cerrado
Autor(es): Silva, Ivanilson Lucena da
Abstract: O alumínio (Al) é o terceiro elemento mais abundante da crosta terrestre e na maioria das vezes encontra-se em formas não fitotóxicas. No entanto, em solos ácidos, ocorre solubilização das formas não tóxicas, especialmente à trivalente Al 3+ , que é extremamente nociva a diversas espécies vegetais. Embora bastante estudado em plantas cultivadas, poucos são os estudos evidenciando os efeitos deste elemento em espécies que ocorrem naturalmente em regiões onde a toxicidade pelo Al é um fator importante, como no cerrado. Com base nisso, este estudo objetivou a verificar a interferência do Al sobre a morfologia das raízes, os parâmetros fotossintéticos e acúmulo de nutrientes em Alibertia edulis (Rubiaceae) e Tapirira guianensis (Anacardiaceae). O estudo foi desenvolvido na Unidade de Crescimento de Plantas (UCP) da Universidade Federal de Viçosa. Mudas das duas espécies foram adquiridas de um viveiro particular no Município de Planaltina- GO e, após período de aclimatação, foram transplantadas para solução nutritiva (Clark) contendo ou não 3mM de Al na forma de AlCl 3 . Os efeitos do Al em nível anatômico e micromorfológico foram verificados no ápice das raízes utilizando microscopia de luz e eletrônica de varredura, respectivamente. A fim de verificar a localização do Al no ápice radicular, amostras dessa região foram coletadas e coradas em hematoxilina. Os teores de P, K, Ca, Mg e Al foram determinados na matéria seca dos órgãos vegetativos. As medidas de trocas gasosas e teor de clorofila foram realizadas com um medidor portátil de fotossíntese (IRGA) e SPAD. Apenas em A. edulis foram verificadas alterações anatômicas e micromorfológicas, caracterizadas pela desintegração de células da região cortical e epidérmica. Em T. guianensis, mesmo sem a ocorrência de alterações estruturais, foi possível observar o acúmulo de substância mucilaginosa na região da coifa em microscopia de varredura. Em ambas as espécies, as raízes das plantas expostas ao Al reagiram positivamente com a hematoxilina, evidenciando a presença do metal em seus tecidos. O Al não interferiu na massa seca das raízes e parte aérea em A. edulis, e apenas reduziu a massa seca da parte aérea em T. guianensis. Os elementos cujas concentrações foram mais afetadas pelo Al foram P, Ca e Mg em A. edulis e Ca e Mg em T. guianensis. A concentração de Al aumentou significativamente nas plantas ao final do tratamento, sendo o acúmulo nas raízes maior que na parte aérea. O teor de clorofila não variou em nenhuma das espécies estudadas. Em A. edulis o Al interferiu significativamente nas trocas gasosas, com efeitos na taxa de assimilação de CO 2 . Em T. guianensis não foram observadas alterações em nenhum dos parâmetros de trocas gasosas avaliados. A. edulis apresentou maior sensibilidade ao Al, uma vez que o acúmulo do metal nas raízes provocou alterações anatômicas e morfológicas que contribuíram para redução na absorção de determinados nutrientes, com efeito direto sobre o aparato fotossintético. Por outro lado, o acúmulo de Al nas raízes de T. guianensis não provocou danos ao órgão, associado com o padrão de acúmulo de Al mais periférico e com possíveis mecanismos de exclusão, evidenciando sua maior resistência ao metal.
Aluminum (Al) is the third most abundant element on the Earth’s crust and is mostly found in it non-phytotoxic forms. However, in acid soils the solubilization of toxic forms might take place, especially of the trivalent one (Al 3+ ), which is extremely harmful to several plant species. Although Al effects are well documented for crop species, there are few studies investigating such effects on plant species that occur naturally in regions where Al toxicity is a major factor, like the Brazilian Cerrado. Thus, this study aimed to verify Al interference on root morphology, gas exchange and nutrient accumulation in Alibertia edulis (Rubiaceae) and Tapirira guianensis (Anacardiaceae). The study was carried out at Plant Growth Unit (UCP) of Federal University of Viçosa. Saplings of the two species were obtained in a private nursery in Planaltina city (Goiás state) and after an acclimation period they were transplanted to a nutrient solution (Clark) either containing or not 3mM Al, available in the AlCl 3 form. Aluminum effects at the anatomical and micromorphological levels were verified on the root apex through light and scanning electron microscopies, respectively. In order to verify Al localization in the root apex of the studied species, samples from this region were collected, stained with haematoxylin. Contents of P, K, Ca, Mg and Al were determined in the dry matter of vegetative organs. Gas exchange and chlorophyll content measurements were taken with a portable photosynthesis measurer (IRGA) and SPAD, respectively. Only in A. edulis were anatomical and micromorphological alterations verified, and they were characterized by cell disintegration in cortical and epidermal regions. In T. guianensis, even with no effects on the anatomy, the accumulation of a mucilaginous substance in the root cap region could be observed under scanning electron microscopy. Roots of Al-exposed plants reacted positively to haematoxylin in both species, evidencing the presence of the metal in their tissues. Aluminum interfered neither with fresh nor dry weight, of neither roots nor shoots of A. edulis. The elements most affected by Al were P, Ca and Mg in A. edulis and Ca and Mg in T. guianensis. Aluminum concentration in the plants increased significantly after treatment, accumulation being higher in roots than in shoots. Chlorophyll content varied in neither species. In A. edulis Al interfered significantly with gas exchange, provoking effects in CO 2 assimilation rate. In T. guianensis no alteration was observed in any of the evaluated gas exchange parameters. Alibertia edulis showed higher Al sensitivity, since accumulation of the metal in roots provoked anatomical and morphological alterations that contributed to the decreased absorption of some elements, leading to direct effects on the photosynthetic apparatus. On the other hand, Al accumulation in T. guiannesis roots did not cause damage to these organs, which might be associated to a peripheral standard of Al accumulation and to possible exclusion mechanisms, thus evidencing the higher resistance of this species to the metal.
Palavras-chave: Plantas e solo
Raiz - Efeito do alumínio
Alibertia edulis
Tapirira guianensis
CNPq: Botânica
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: SILVA, Ivanilson Lucena da. Efeitos morfofisiológicos do alumínio em duas espécies vegetais, não acumuladoras de Al, ocorrentes no cerrado. 2015. 36 f. Dissertação (Mestrado em Botânica) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2015.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/7551
Data do documento: 25-Fev-2015
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