Staff View: Os efeitos morfológicos, fisiológicos e bioquímicos causados pelo alagamento de plantas jovens de Guazuma ulmifolia Lam. oriundas da Amazônia e do Cerrado

Os efeitos morfológicos, fisiológicos e bioquímicos causados pelo alagamento de plantas jovens de Guazuma ulmifolia Lam. oriundas da Amazônia e do Cerrado

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2018.

Main Author:	Ribeiro, Isadora Matos
Other Authors:	Williams, Thomas Christopher Rhys
Format:	Dissertação
Language:	Português
Published:	2019
Subjects:	Estresse hídrico Plantas - alagamento Perfil metabólico Fisiologia vegetal
Online Access:	http://repositorio.unb.br/handle/10482/34412
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id	ir-10482-34412
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spelling	ir-10482-344122019-04-23T18:29:32Z Os efeitos morfológicos, fisiológicos e bioquímicos causados pelo alagamento de plantas jovens de Guazuma ulmifolia Lam. oriundas da Amazônia e do Cerrado Ribeiro, Isadora Matos Williams, Thomas Christopher Rhys Estresse hídrico Plantas - alagamento Perfil metabólico Fisiologia vegetal Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2018. O alagamento é um importante fator estressor que prejudica o desenvolvimento e a sobrevivência de muitas espécies de plantas. Entretanto, algumas espécies conseguem tolerar longos períodos de exposição a esse estressor, mostrando-se interessantes modelos de estudo. O Painel Intergovernamental de Mudança Climática (IPCC) alertou que as mudanças climáticas intensificarão a frequência de fortes precipitações e a atividade de ciclones tropicais. Isso propiciará um aumento da frequência de eventos de inundação, o que fará com que as plantas sejam mais comumente expostas ao estresse de alagamento. Nota-se, deste modo, a urgência no estudo da tolerância a esse estresse abiótico. O alagamento provoca a baixa oferta de oxigênio para as plantas e, para lidar com essa situação, o indivíduo precisa ajustar seu metabolismo, fisiologia e morfologia. Neste trabalho, objetivou-se avaliar respostas morfológicas, fisiológicas e metabólicas de Guazuma ulmifolia exposta ao alagamento parcial por 32 dias, seguida por 17 dias de recuperação pós-estresse. Além disso, objetivou-se comparar essas respostas em plantas provenientes de duas populações: a população amazônica, usualmente exposta a estresse de alagamento, e a população do Cerrado, adaptada ao ambiente seco. Para isso, utilizou-se 160 plantas jovens de G. ulmifolia organizadas em quatro tratamentos; Controle Amazônia (CoA), Alagado Amazônia (AlA), Controle Cerrado (CoC) e Alagado Cerrado (AlC). AlA e AlC foram submetidos a alagamento parcial e recuperação, enquanto CoA e CoC foram mantidos com regas diárias. Os parâmetros morfológicos mensurados foram o incremento da parte aérea, fração de massa radicular, número de folhas, diâmetro do caule e o aparecimento de lenticelas e raízes adventícias. Os dados fisiológicos avaliados foram fotossíntese máxima (Amax), condutância estomática (Gs), transpiração (E), carbono interno (Ci) e alocação de carbono e nitrogênio. Já os parâmetros metabólicos observados foram a porcentagem de amido e o perfil metabólico das raízes e folhas. Observou-se que as plantas do grupo AlA apresentaram maior Amax em relação a CoA do 7º até o 35º dia de experimento e as do grupo AlC exibiram maior Amax do 14º dia até o 35º em relação a CoC. Até o 7º dia de alagamento, os indivíduos AlA apresentaram maior Amax que os AlC. Indivíduos do grupo AlA apresentaram maior Gs que CoA do 7º ao 21º dia de alagamento. Já as plantas AlC mostraram menor Gs às 24h e 48h de alagamento em comparação com CoC, mas apresentaram maior Gs no 21º dia. Portanto, sob alagamento parcial, G. ulmifolia parece fazer mais fotossíntese para manter o metabolismo anaeróbico radicular. A avaliação do metabolismo mostra aumento de alanina, GABA, succinato e citrato em plantas alagadas. 8 No 7º dia de alagamento AlC apresentou aumento em glicina, serina, treonina, cisteína e prolina, indicando ajuste metabólico frente ao estresse. O perfil metabólico foliar apresentou muito menos diferenças que o perfil radicular, sugerindo que as alterações metabólicas ficam restritas à raiz, que é diretamente afetada pelo alagamento parcial. A partir dos dados fisiológicos e bioquímicos, sugere-se que as respostas ao alagamento desenvolvidas pelas plantas amazônicas são iniciadas precocemente e com maior intensidade em relação às do Cerrado, o que indica uma capacidade de aclimatação ao alagamento mais eficiente da população amazônica, ainda que as plantas de ambas as populações tenham mostrado alto grau de tolerância a esse estresse. Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP-DF) e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Flooding is an important stressor that impairs the development and survival of many plant species. However, some species can tolerate long periods of exposure to this stress and hence represent interesting models for study. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) has warned that climate change will intensify the frequency of heavy rainfall and tropical cyclone activity. This will increase the frequency of flooding events and also the exposure of plants to flooding stress. Flooding causes a reduced supply of oxygen to plants, forcing them to adjust their metabolism, physiology and morphology in order to cope with this situation. The aim of this study was to evaluate the morphological, physiological and metabolic responses of Guazuma ulmifolia exposed to waterlogging for 32 days, followed by 17 days of recovery from stress. In addition, it we aimed to compare these responses in plants from two populations: the Amazon population, frequently exposed to flooding stress, and the Cerrado population, adapted to the dry environment. For this purpose, 160 young plants of G. ulmifolia were organized in four groups: Amazonian Control (CoA), Amazonian Flooded (AlA), Cerrado Control (CoC) and Cerrado Flooded (AlC). AlA and AlC were submitted to partial flooding and recovery, while CoA and CoC were maintained with daily watering. The morphological parameters assessed were shoot relative growth, root percentage, leaf number, stem diameter and emrgence of lenticels and adventitious roots. The physiological data evaluated were maximum photosynthesis (Amax), stomatal conductance (Gs), transpiration (E), internal carbon (Ci) and carbon and nitrogen allocation. The metabolic parameters observed were the leaf and root starch percentage and their metabolic profile. We observed that the plants of the AlA group presented higher Amax in relation to CoA from the 7th to the 35th day of experiment. Those of the AlC group showed higher Amax from the 14th day to the 35th in relation to CoC. Up until the 7th day of flooding, the AlA individuals presented a higher Amax than the AlC. Plants from the AlA group presented higher Gs than CoA from the 7th to the 21st day of flooding. AlC plants showed lower Gs at 24h and 48h of flooding compared to CoC, but showed higher Gs at day 21. Therefore, under partial flooding, G. ulmifolia seems to carry out more photosynthesis in order to maintain root anaerobic metabolism. The root metabolic profiling showed an increase of alanine, GABA, succinate and citrate in flooded plants. On the 7th day of waterlogging, AlC showed an increase in glycine, serine, threonine, cysteine and proline, indicating metabolic adjustment against stress. The leaf metabolic profile presented fewer alterations than the root profile, suggesting that the metabolic changes are restricted to the root, the part directly affected by waterlogging. Based on the physiological and biochemical data, it is suggested that the Amazonian plants initiated flooding responses earlier and with greater intensity in relation to the Cerrado plants. This indicates that the Amazonian population presents a more efficient capacity to acclimatize to waterlogging stress, although plants of both populations revealed great capacity to tolerate this stress. 2019-04-23T18:29:31Z 2019-04-23T18:29:31Z 2019-04-23 2018-07-22 Dissertação RIBEIRO, Isadora Matos. Os efeitos morfológicos, fisiológicos e bioquímicos causados pelo alagamento de plantas jovens de Guazuma ulmifolia Lam. oriundas da Amazônia e do Cerrado. 2018. 94 f., il. Dissertação (Mestrado em Botânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018. http://repositorio.unb.br/handle/10482/34412 Português Acesso Aberto A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. application/pdf
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