Physiological responses to mild cadmium stress of different tomato genotypes with contrasting abscisic acid levels

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2010
Autor(a) principal: Zenzen, Ivan Luis
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
BR
Controle da maturação e senescência em órgãos perecíveis; Fisiologia molecular de plantas superiores
Mestrado em Fisiologia Vegetal
UFV
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/4318
Resumo: Os metais pesados, especialmente o cádmio, têm se tornado um dos principais agentes de estresse abiótico em plantas superiores em função de sua alta toxicidade e aumento dos níveis de liberação no meio ambiente. Apesar toxicidade destes elementos, as plantas desenvolveram mecanismos que lhes conferem aumento na tolerância a esta condição de estresse através de adaptações físicas e ativação de uma rede integrada de respostas celulares e moleculares que começam a atuar após o início do estresse. Relatos de alterações fito hormonais durante o processo de aclimatação ao Cd envolvendo o ácido abscísico (ABA) são escassos na literatura, e os poucos existentes são relativos a toxicidade aguda, uma situação distinta daquela que normalmente ocorre no meio ambiente. Em vista disso, esta pesquisa propôs-se a elucidar um potencial papel do ABA sobre os mecanismos bioquímicos e fisiológicos de aclimatação e tolerância ao estresse crônico por Cd, utilizando para tanto o tomateiro mutante notabilis deficient em ABA, uma linhagem transgênica complementada notabilis complemented 13, e seu tipo selvagem. Um padrão de resposta distinta das plantas notabilis pode ser apontado pelo aumento da absorção de Cd, uma elevada taxa de transpiração e redução do potencial hídrico foliar, combinado a inalterações da taxa de concentração de CO2 entre a câmara sub- estomática e a ambiente (Ci/Ca), e da composição isotópica de carbono (δ13C), além de redução da condutância estomática (gs) e da eficiência do uso da água (WUE), sob tratamento com este metal pesado. Apesar da maior atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT) na ausência de Cd, notabilis teve maior peroxidação lipídica em suas raízes. Limitações da gs causadas pelo Cd aparentam ser o principal motivo da redução da taxa líquida de assimilação de carbono (A) em plantas do tipo selvagem e notabilis complemented 13, ao passo que notabilis apresenta várias alterações negativas nos parâmetros fotoquímicos da fotossíntese, implicando em uma redução transitória no potencial de absorção da luz, reduzida conversão de energia para fotoquímica, e maior perda regulada de energia no fotossistema II, que podem explicar, pelo menos em parte, a redução da A. A complementação do mutante demonstrou recuperação do fenótipo para vários parâmetros para um patamar semelhante ao das plantas do vi tipo selvagem, reforçando a hipótese que a síntese de ABA desempenha um papel chave na aclimatação das plantas ao metal.
id UFV_2d047f26d7b87e14ab5448a8d874444f
oai_identifier_str oai:locus.ufv.br:123456789/4318
network_acronym_str UFV
network_name_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
repository_id_str
spelling Physiological responses to mild cadmium stress of different tomato genotypes with contrasting abscisic acid levelsRespostas fisiológicas ao estresse moderado por cádmio em diferentes genótipos de tomateiro com níveis contrastantes de ácido abscísicoAbscisic acidTomatoCadmiumÁcido abscísicoTomateCádmioCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETALOs metais pesados, especialmente o cádmio, têm se tornado um dos principais agentes de estresse abiótico em plantas superiores em função de sua alta toxicidade e aumento dos níveis de liberação no meio ambiente. Apesar toxicidade destes elementos, as plantas desenvolveram mecanismos que lhes conferem aumento na tolerância a esta condição de estresse através de adaptações físicas e ativação de uma rede integrada de respostas celulares e moleculares que começam a atuar após o início do estresse. Relatos de alterações fito hormonais durante o processo de aclimatação ao Cd envolvendo o ácido abscísico (ABA) são escassos na literatura, e os poucos existentes são relativos a toxicidade aguda, uma situação distinta daquela que normalmente ocorre no meio ambiente. Em vista disso, esta pesquisa propôs-se a elucidar um potencial papel do ABA sobre os mecanismos bioquímicos e fisiológicos de aclimatação e tolerância ao estresse crônico por Cd, utilizando para tanto o tomateiro mutante notabilis deficient em ABA, uma linhagem transgênica complementada notabilis complemented 13, e seu tipo selvagem. Um padrão de resposta distinta das plantas notabilis pode ser apontado pelo aumento da absorção de Cd, uma elevada taxa de transpiração e redução do potencial hídrico foliar, combinado a inalterações da taxa de concentração de CO2 entre a câmara sub- estomática e a ambiente (Ci/Ca), e da composição isotópica de carbono (δ13C), além de redução da condutância estomática (gs) e da eficiência do uso da água (WUE), sob tratamento com este metal pesado. Apesar da maior atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT) na ausência de Cd, notabilis teve maior peroxidação lipídica em suas raízes. Limitações da gs causadas pelo Cd aparentam ser o principal motivo da redução da taxa líquida de assimilação de carbono (A) em plantas do tipo selvagem e notabilis complemented 13, ao passo que notabilis apresenta várias alterações negativas nos parâmetros fotoquímicos da fotossíntese, implicando em uma redução transitória no potencial de absorção da luz, reduzida conversão de energia para fotoquímica, e maior perda regulada de energia no fotossistema II, que podem explicar, pelo menos em parte, a redução da A. A complementação do mutante demonstrou recuperação do fenótipo para vários parâmetros para um patamar semelhante ao das plantas do vi tipo selvagem, reforçando a hipótese que a síntese de ABA desempenha um papel chave na aclimatação das plantas ao metal.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorHeavy metals, especially cadmium have become one of the main abiotic stress agents for higher plants because of their high toxicity and increasing levels released in the environment. Despite the poisonous of these elements, plants have evolved mechanisms by which they increase their tolerance to this stress condition through both physical adaptations and activation of an interactive network of cellular and molecular responses that begin after the onset of stress. Information about phytohormonal changes during the Cd acclimation process involving abscisic acid (ABA) are scarce in literature, and the few existent depict the acute toxicity, a distinct situation from that which normally occurs in the environment. In view of that, this research purposed to find out a potential role of ABA on physiological and biochemical acclimation mechanisms and tolerance to chronic Cd stress, using the tomato plants ABA-deficient mutant notabilis, a transgenic complemented line notabilis complemented 13, and their wild type. A different response pattern of notabilis plants could be pointed due increased Cd uptake, an elevated transpiration rate and reduced leaf water potential, combined with unaltered sub-stomatal- toambient CO2 concentration ratio (Ci/Ca) and carbon isotopic composition (δ13C), a reduced effect on stomatal conductance (gs), and on water use efficiency (WUE) under treatment with this heavy metal. Despite the higher activity of the antioxidative enzymes superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) in absence of Cd, notabilis have higher lipid peroxidation in their roots. Limitations in gs caused by Cd appear to be the main reason of reduction in net carbon assimilation rate (A) of wild type and notabilis complemented 13 plants, whereas notabilis has several negative changes in photosynthesis photochemistry parameters that implicate in transient reduction in light absorption potential, lower photochemical energy conversion, and increased energy loss in photosystem II through a regulated non-photochemical mechanism that may explain, at least in part, the reduction in A. The complementation of the mutant showed to recovery several phenotype parameters close to wild type plants, strengthening the hypothesis that ABA synthesis has a key function in plant acclimation to Cd.Universidade Federal de ViçosaBRControle da maturação e senescência em órgãos perecíveis; Fisiologia molecular de plantas superioresMestrado em Fisiologia VegetalUFVhttp://lattes.cnpq.br/0680755849750035Damatta, Fábio Murilohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784185Y9Lopes, Francis Julio Fagundeshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4762375P5Loureiro, Marcelo Ehlershttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3Nesi, Adriano Nuneshttp://lattes.cnpq.br/4220071266183271Williams, Thomas Christopher Rhyshttp://lattes.cnpq.br/3232721185279491Kuki, Kacilda Naomihttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784674P6Zenzen, Ivan Luis2015-03-26T13:36:41Z2011-09-292015-03-26T13:36:41Z2010-11-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfZENZEN, Ivan Luis. Respostas fisiológicas ao estresse moderado por cádmio em diferentes genótipos de tomateiro com níveis contrastantes de ácido abscísico. 2010. 51 f. Dissertação (Mestrado em Controle da maturação e senescência em órgãos perecíveis; Fisiologia molecular de plantas superiores) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2010.http://locus.ufv.br/handle/123456789/4318enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFV2016-04-11T02:06:28Zoai:locus.ufv.br:123456789/4318Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452016-04-11T02:06:28LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
dc.title.none.fl_str_mv Physiological responses to mild cadmium stress of different tomato genotypes with contrasting abscisic acid levels
Respostas fisiológicas ao estresse moderado por cádmio em diferentes genótipos de tomateiro com níveis contrastantes de ácido abscísico
title Physiological responses to mild cadmium stress of different tomato genotypes with contrasting abscisic acid levels
spellingShingle Physiological responses to mild cadmium stress of different tomato genotypes with contrasting abscisic acid levels
Zenzen, Ivan Luis
Abscisic acid
Tomato
Cadmium
Ácido abscísico
Tomate
Cádmio
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
title_short Physiological responses to mild cadmium stress of different tomato genotypes with contrasting abscisic acid levels
title_full Physiological responses to mild cadmium stress of different tomato genotypes with contrasting abscisic acid levels
title_fullStr Physiological responses to mild cadmium stress of different tomato genotypes with contrasting abscisic acid levels
title_full_unstemmed Physiological responses to mild cadmium stress of different tomato genotypes with contrasting abscisic acid levels
title_sort Physiological responses to mild cadmium stress of different tomato genotypes with contrasting abscisic acid levels
author Zenzen, Ivan Luis
author_facet Zenzen, Ivan Luis
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0680755849750035
Damatta, Fábio Murilo
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784185Y9
Lopes, Francis Julio Fagundes
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4762375P5
Loureiro, Marcelo Ehlers
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3
Nesi, Adriano Nunes
http://lattes.cnpq.br/4220071266183271
Williams, Thomas Christopher Rhys
http://lattes.cnpq.br/3232721185279491
Kuki, Kacilda Naomi
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784674P6
dc.contributor.author.fl_str_mv Zenzen, Ivan Luis
dc.subject.por.fl_str_mv Abscisic acid
Tomato
Cadmium
Ácido abscísico
Tomate
Cádmio
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
topic Abscisic acid
Tomato
Cadmium
Ácido abscísico
Tomate
Cádmio
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
description Os metais pesados, especialmente o cádmio, têm se tornado um dos principais agentes de estresse abiótico em plantas superiores em função de sua alta toxicidade e aumento dos níveis de liberação no meio ambiente. Apesar toxicidade destes elementos, as plantas desenvolveram mecanismos que lhes conferem aumento na tolerância a esta condição de estresse através de adaptações físicas e ativação de uma rede integrada de respostas celulares e moleculares que começam a atuar após o início do estresse. Relatos de alterações fito hormonais durante o processo de aclimatação ao Cd envolvendo o ácido abscísico (ABA) são escassos na literatura, e os poucos existentes são relativos a toxicidade aguda, uma situação distinta daquela que normalmente ocorre no meio ambiente. Em vista disso, esta pesquisa propôs-se a elucidar um potencial papel do ABA sobre os mecanismos bioquímicos e fisiológicos de aclimatação e tolerância ao estresse crônico por Cd, utilizando para tanto o tomateiro mutante notabilis deficient em ABA, uma linhagem transgênica complementada notabilis complemented 13, e seu tipo selvagem. Um padrão de resposta distinta das plantas notabilis pode ser apontado pelo aumento da absorção de Cd, uma elevada taxa de transpiração e redução do potencial hídrico foliar, combinado a inalterações da taxa de concentração de CO2 entre a câmara sub- estomática e a ambiente (Ci/Ca), e da composição isotópica de carbono (δ13C), além de redução da condutância estomática (gs) e da eficiência do uso da água (WUE), sob tratamento com este metal pesado. Apesar da maior atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT) na ausência de Cd, notabilis teve maior peroxidação lipídica em suas raízes. Limitações da gs causadas pelo Cd aparentam ser o principal motivo da redução da taxa líquida de assimilação de carbono (A) em plantas do tipo selvagem e notabilis complemented 13, ao passo que notabilis apresenta várias alterações negativas nos parâmetros fotoquímicos da fotossíntese, implicando em uma redução transitória no potencial de absorção da luz, reduzida conversão de energia para fotoquímica, e maior perda regulada de energia no fotossistema II, que podem explicar, pelo menos em parte, a redução da A. A complementação do mutante demonstrou recuperação do fenótipo para vários parâmetros para um patamar semelhante ao das plantas do vi tipo selvagem, reforçando a hipótese que a síntese de ABA desempenha um papel chave na aclimatação das plantas ao metal.
publishDate 2010
dc.date.none.fl_str_mv 2010-11-22
2011-09-29
2015-03-26T13:36:41Z
2015-03-26T13:36:41Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv ZENZEN, Ivan Luis. Respostas fisiológicas ao estresse moderado por cádmio em diferentes genótipos de tomateiro com níveis contrastantes de ácido abscísico. 2010. 51 f. Dissertação (Mestrado em Controle da maturação e senescência em órgãos perecíveis; Fisiologia molecular de plantas superiores) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2010.
http://locus.ufv.br/handle/123456789/4318
identifier_str_mv ZENZEN, Ivan Luis. Respostas fisiológicas ao estresse moderado por cádmio em diferentes genótipos de tomateiro com níveis contrastantes de ácido abscísico. 2010. 51 f. Dissertação (Mestrado em Controle da maturação e senescência em órgãos perecíveis; Fisiologia molecular de plantas superiores) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2010.
url http://locus.ufv.br/handle/123456789/4318
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
BR
Controle da maturação e senescência em órgãos perecíveis; Fisiologia molecular de plantas superiores
Mestrado em Fisiologia Vegetal
UFV
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
BR
Controle da maturação e senescência em órgãos perecíveis; Fisiologia molecular de plantas superiores
Mestrado em Fisiologia Vegetal
UFV
dc.source.none.fl_str_mv reponame:LOCUS Repositório Institucional da UFV
instname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron:UFV
instname_str Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron_str UFV
institution UFV
reponame_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
collection LOCUS Repositório Institucional da UFV
repository.name.fl_str_mv LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)
repository.mail.fl_str_mv fabiojreis@ufv.br
_version_ 1855045688828624896