Mecanismos de tolerância à submersão em plantas de Guazuma ulmifolia Lam. (Malvaceae) do Cerrado e da Amazônia

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Thito, Babeky N’debi dos Santos
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Alagamentos
Oxigênio
Biomassa
Antioxidantes
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/46840
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2022.
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spelling Mecanismos de tolerância à submersão em plantas de Guazuma ulmifolia Lam. (Malvaceae) do Cerrado e da AmazôniaAlagamentosOxigênioBiomassaAntioxidantesDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2022.O alagamento do solo é um dos principais estresses abióticos que impacta negativamente o crescimento e a produtividade das plantas. O excesso de água no solo reduz o oxigênio, necessário para a respiração aeróbica das plantas e induz alterações, como a alteração de vias metabólicas para sobreviver em condições de hipóxia ou mesmo anoxia nesses ambientes. e na fisiologia da planta com a ativação da enzima chave do metabolismo anaeróbico, a álcool desidrogenase (ADH), e as enzimas antioxidantes. Nas florestas de várzea da Amazônia, muitas plantas estão sujeitas a períodos de alagamento do solo. Essas espécies de plantas conseguiram se adaptar, e tolerar longos períodos de exposição a esse estressor, se tornando modelos para estudos. O presente trabalho avaliou plantas jovens de Guazuma ulmifolia, nativas de ecossistemas secos do Cerrado e das várzeas da Amazônia, foram submersas por longos períodos, e observar se existe diferenças no crescimento, biomassa, morfologia e bioquímica, e relacionar com a tolerância da planta ao alagamento. As plantas de G. ulmifolia do Cerrado ou da Amazônia, com idade de 60 dias, foram submetidas a dois tratamentos: (1) Controle (regas diárias até a capacidade de campo), (2) Submersão total da planta em diferentes tempos (0, 24 h, 48h, 7 dias, 14 dias, 30 dias 60 das). Independente da origem, Amazônia ou Cerrado, a submersão induziu nas plantas a clorose e queda das folhas nas primeiras semanas, paralisação do crescimento e reduções significativas de biomassa quando comparadas com as plantas do controle, que mantiveram o crescimento contínuo. Ao final dos 30 dias, as plantas do Cerrado mostraram necrose dos tecidos do caule, o que não ocorreu com as plantas da Amazônia, que apresentavam aparência saudável. Ao fazer as análises da álcool desidrogenase (ADH), enzima chave do metabolismo anaeróbico, foi possível observar que a enzima tem sua maior atividade no tempo de 48 horas de submersão (P  0.05), principalmente nas plantas da Amazônia onde tiveram os maiores picos de atividade da ADH se comparado com as plantas do Cerrado, após esse tempo a enzima tem sua atividade reduzida. Devido as condições de estresse causadas pelo alagamento impostas às plantas, a superprodução de espécies reativas de oxigênio (EROs), causando danos às estruturas celulares e mesmo acarretar a morte da planta. O presente trabalho também analisou a atividade de algumas enzimas antioxidantes que fazem parte de um eficiente sistema de defesa antioxidante, que envolve as seguintes enzimas Ascorbato peroxidase (APX), Catalase (CAT) e a Superóxido dismutase (SOD). Utilizando o mesmo tratamento da biomassa e com tempo final de 30 dias, os órgãos das plantas analisadas foram as folhas e raízes. Nas folhas, os valores de APX e CAT não diferiram entre as plantas do Cerrado ou da Amazônia (P ≥ 0.05). Foi observado um aumento significativo (P  0.05) na atividade da APX a partir de 48h apenas nas plantas do Cerrado, que se manteve elevada até 7 dias. A atividade da APX nas raízes se mostrou variável tanto ao longo do tempo quanto entre as plantas de diferentes procedências. Tanto nas plantas procedentes da Amazônia e Cerrado, o aumento (P  0.05) na atividade da APX foi observada apenas no tempo de 7 dias, sendo reduzida de maneira significativa apenas para a planta da Amazônia na avaliação que ocorreu aos 14 dias (P  0.05). A atividade da SOD nas raízes aumentou nas primeiras 48h após a submersão, mas esse aumento só foi significativo (P  0.05) nas plantas do Cerrado, cujos valores foram mais elevados (P  0.05) que nas plantas do Amazônia. Desta forma foi observado que ao tentar preservar condições mínimas para a que a planta sobreviva, devido as condições de estresse mencionadas anteriormente, tanto as plantas do ecotipo da Amazônia e do Cerrado de G.ulmifolia se comportaram de maneira parecida, porém apresentaram diferenças nas respostas bioquímicas sugerindo uma atividade imediata de algumas das plantas da Amazônia quando exposta ao alagamento, indicando tolerar de maneira mais eficiente ao alagamento.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Soil flooding is one of the main abiotic stresses that negatively impacts plant growth and productivity. Excess water in the soil reduces the concentration of oxygen, necessary for the maintenance of aerobic respiration of plants and induces changes in their morphology and/or physiology, such as the alteration of metabolic pathways to survive in hypoxia or even anoxia conditions in these environments. and in plant physiology with the activation of alcohol dehydrogenase (ADH), key enzyme of anaerobic metabolism, and antioxidant enzymes. In the lowland forests of the Amazon, many plants are subject to periods of flooding of the soil. These plant species were able to adapt, and tolerate long periods of exposure to this stressor, becoming models for studies. The present work evaluated young plants of Guazuma ulmifolia, Malvaceae from seeds collected from plants, native to dry ecosystems of the Cerrado and amazonian floodplains, were submerged for long periods, and to verify whether there were differences in growth, biomass, morphology and biochemistry, and to relate to the tolerance of the plant to flooding. The plants of G. ulmifolia from the Cerrado or amazonian, aged 60 days, were submitted to two treatments: (1) Control (daily watering up to field capacity), (2) Total submersion of the plant at different times (0, 24 h, 48h, 7 days, 14 days, 30 days 60 of). Regardless of origin, Amazon or Cerrado, the submersion induced chlorosis and leaf fall in the plants in the first weeks, growth stoppage and significant biomass reductions when compared with the control plants, which maintained continuous growth. At the end of the 30 days, the cerrado plants showed necrosis of the stem tissues, which did not occur with the plants of the Amazon, which presented a healthy appearance. When doing the analysis of alcohol dehydrogenase (ADH), a key enzyme of anaerobic metabolism, it was possible to observe that the enzyme has its highest activity in the time of 48 hours of submersion (P  lb0.05), especially in plants in the Amazon where they had the highest peaks of activity of ADH when compared to cerrado plants, after this time the enzyme has its activity reduced. Due to the stress conditions caused by flooding imposed on plants, they induce overproduction of reactive oxygen species (EROs), causing damage to cellular structures and even causing the death of the plant. The present work also analyzed the activity of some antioxidant enzymes that are part of an efficient antioxidant defense system, which involves the following enzymes Ascorbate peroxidase (APX), Catalase (CAT) and Superoxide dismutase (SOD). Using the same biomass treatment and with a final time of 30 days, the organs of the plants analyzed were the leaves and roots. In the leaves, the Values of APX and CAT did not differ between the cerrado or amazonian plants (P ≥ 0.05). A significant increase (P  0.05 lb) was observed in the activity of APX from 48h only in cerrado plants, which remained elevated up to 7 days. The activity of APX in the roots was variable both over time and between plants of different origins. Both in plants from the Amazon and Cerrado, the increase (P  0.05) in the activity of APX was observed only in the time of 7 days, being significantly reduced only for the Amazon plant in the evaluation that occurred at 14 days (P  SOD activity in the roots increased in the first 48h after submersion, but this increase was only significant (P 0.05 lb) in cerrado plants, whose values were higher (P   0.05 lb) than in Amazonian plants. Thus, it was observed that when trying to preserve minimum conditions for the plant to survive, due to the stress conditions mentioned above, both the Amazon and Cerrado biomebed similarly, but presented differences in biochemical responses suggesting an immediate activity of some of the amazon iana plants when exposed to flooding, indicating to tolerate flooding more efficiently.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Departamento de Botânica (IB BOT)Programa de Pós-Graduação em BotânicaFerreira, Cristiane da SilvaThito, Babeky N’debi dos Santos2023-11-09T22:40:27Z2023-11-09T22:40:27Z2023-11-092022-03-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfTHITO, Babeky N’debi dos Santos. Mecanismos de tolerância à submersão em plantas de Guazuma ulmifolia Lam. (Malvaceae) do Cerrado e da Amazônia. 2021. 60 f., il. Dissertação (Mestrado em Botânica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.http://repositorio.unb.br/handle/10482/46840porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-02-27T17:05:20Zoai:repositorio.unb.br:10482/46840Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-02-27T17:05:20Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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