XXIX CONGRESSO NACIONAL DE MILHO E SORGO - Águas de Lindóia - 26 a 30 de Agosto de 2012

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1 XXIX CONGRESSO NACIONAL DE MILHO E SORGO - Águs de Lindói de Agosto de 2012 Aplição de ABA e tividde ntioxidnte em dois híridos de milho ontrstntes se Thigo Corrê de Souz (1), Pulo Césr Mglhães (2), Crlos Césr Gomes Júnior (3) (1) Universidde Federl de Lvrs thigonepre@hotmil.om, (2) Emrp Milho e Sorgo pesr@npms.emrp.r e (3) Grdundo Universidde Federl de São João del Rey e olsist Funre juninhoim@yhoo.om.r RESUMO - Pr umentr produtividde gríol em áres om defiiêni hídri é de sum importâni induzir tolerâni à se, ssim omo implementr váris prátis gronômis e fisiológis. A plição exógen de erts sustânis em plnts om intuito de umentr tolerâni, tem sido um práti utilizd e estudd por vários pesquisdores. Dentro deste ontexto o ojetivo deste trlho foi vlir os efeitos d plição do áido sísio (ABA) no umento à tolerâni o estresse hídrio em híridos de milho ontrstnte à se: DKB 390 (tolernte) e BRS 1030 (sensível). Pr isso foi vlido em em s de vegetção tividde de lgums enzims do sistem ntioxidnte. A defiiêni hídri foi impost por 10 dis no estádio de floresimento e um dose de 100 µm de ABA foi plid n prte ére. As vlições tmém form feits durnte 10 dis pós reuperção hídri. Com 5 dis de estresse, o hírido tolernte em relção o sensível presentou mior tividde ds enzims superoxido dismutse, tlse, peroxidse do sorto e do guiol. Com 10 dis de estresse DKB 390 diminuiu tividde ds enzims e o BRS 1030 presentou mior tividde. A plição de ABA está reliondo om um mior tolerâni pens no DKB 390, devido o umento do sttus hídrio e d tividde enzimáti, priniplmente tlse. Plvrs-hve: Ze mys L., estresse hídrio, estresse oxidtivo. Introdução A se induz um estresse oxidtivo em plnts pel produção de espéies retivs de oxigênio (ERO). O umento d produção de EROs durnte o estresse pode ser um meç pr s éluls se oorrer um umento elevdo, ms tmém se-se que els gem omo sinis pr tivção d respost o estresse e pr minhos de defes. (Kruppnpndi et l., 2011). Pr umentr produtividde gríol em áres om defiiêni hídri é de sum importâni induzir tolerâni à se e implementr váris prátis gronômis e fisiológis fim de grntir este propósito (Anjum et l., 2011). Um desss prátis que vem gnhndo destque nos últimos tempos é plição exógen de sustânis em plnts. Em milho podese itr plição de áido sísio (Jing e Zhng 2002; Kellos et l., 2008). Esses utores reltm que plição desss moléuls tem umentdo o sttus hídrio folir, tividde enzimáti ntioxidnte, e tros gsoss. Existem lguns trlhos, om relção à plição exógen do áido sísio (ABA), em grmínes (Cynodon dtylon) (Lu et l.,2009) e rroz (Ye et l., 2011), ontudo em milho litertur é rente de pulições. Portnto o ojetivo deste trlho foi vlir s possíveis modifições d plição 0145

2 exógen de áido sísio em umentr tolerâni à se em híridos de milho tolernte e sensível sedo em mudnçs fisiológis omo tividde ntioxidnte enzimáti. Mteril e Métodos Form utilizdos dois híridos ontrstntes pr tolerâni à se: DKB 390 (tolernte) BRS 1030 (sensível) esse último oriundo do Progrm de Melhormento d Emrp. O ensio foi onduzido, em regime de s de vegetção, no Centro Nionl de Pesquis de Milho e Sorgo (Emrp), em Sete Lgos, estdo de Mins Geris. Utilizrm-se dus plnts por vso de 20 litros, preenhidos previmente om solo do tipo Ltossolo Vermelho Distrófio Típio. A dução foi feit de ordo om reomendção d nálise quími do solo, plindo-se no momento do plntio um dução ási om Zn om doses de 23 g. 20 Kg de solo. As plnts form irrigds regulrmente mntendo um ótim umidde do solo té imposição do estresse. O teor de águ no solo foi monitordo dirimente nos períodos d mnhã e d trde (9 e 15 hors), om o uxílio de um sensor de umidde wtermrk (tensiômetro) modelo 200SS 5 (IRROMETER, Clifórni USA), instldo no entro dos vsos de d repetição, n profundidde de 20 m. No pré-floresimento, form impostos dois trtmentos hídrios: irrigdo e estressdo. No primeiro, reposição hídri foi relizd dirimente té o solo tingir umidde próxim CC (tensão d águ no solo de proximdmente 8 kp), enqunto que, no segundo trtmento, indução do estresse hídrio foi relizd dirimente plindo-se no mínimo 50% d águ totl disponível, ou sej, té tensão d águ no solo tingir no mínimo 38 kp, ujo vlor orresponde o solo espeifido. Esse estresse foi mntido por 10 dis. Com 12 hors d imposição do estresse s plnts form trtds om (+/-)-is, trns- ABA (Sigm-Aldrih, St Louis, USA) n onentrção de 100 µm. O ABA foi primeiro dissolvido em 1 ml de etnol 70% e em seguid ompletdo o volume pr 1 litro. Logo pós, solução foi pulverizd n prte ére (Aro et l., 2003). O delinemento experimentl foi de loos o so em esquem ftoril om 8 trtmentos (DKB 390 estressdo e irrigdo e estressdo e irrigdo om plição de ABA exógeno; e BRS 1030 estressdo e irrigdo e estressdo e irrigdo om plição de ABA exógeno) e 6 épos de olet (1, 5 e 10 dis de estresse hídrio e 1, 5 e 10 dis de reuperção hídri) e 3 repetições. As vlições form relizds durnte 10 dis n imposição do estresse hídrio, no momento em que s plnts se enontrvm no 0146

3 floresimento pleno e durnte 10 dis n reuperção hídri ds plnts (retomd d umidde do solo pr pidde de mpo). Após olet dos teidos folires estes form rmzendos em freezer -80ºC té extrção. O método de extrção do ABA folir foi dptdo prtir de e Guóth et l. (2009) e deteção foi feit utilizndo Kits de ensio imuno-enzimátio (Phytodete ABA Enzyme Immunossy Test Kit Sigm-Aldrih). A extrção ds enzims foi feit pel merção de 500 mg de folh em nitrogênio líquido, diionndo-se 1,5 ml do tmpão de extrção onstituído de: tmpão fosfto de potássio 100 mm (ph 7,0), 1 mm EDTA, 2 mm DTT, 0,8 mm PMSF, 1% de PVPP e 1 mm de áido sório (ASC). O extrto foi entrifugdo rpm por 30 minutos 4 ºC e o sorendnte foi oletdo e rmzendo -80 ºC no período ds nálises. Os sorendntes oletdos form utilizdos ns nálises de tods s enzims. Foi otid tividde espeífi ds enzims utilizndo-se o método de Brdford, sendo utilizd um urv pdrão de lumin de soro ovin (BSA). A tividde d dismutse do superóxido foi vlid pel pidde em iniir fotorredução do zul de nitrotetrzólio (NBT), propost por Ginnopolitis e Ries (1977) e d tlse foi determind pelo onsumo de H 2O nm por 3 minutos (Hvir e Mhle 1987). A tividde d peroxidse do sorto foi determind pelo ompnhmento d oxidção do sorto 290 nm por 3 minutos (Nkno e Asd 1981) e tividde d peroxidse do guiol (POD, EC ) foi determind pel oxidção do guiol 470 nm segundo Lin e Wng (2002) om modifições. Pr todos os prâmetros nlisdos form lulds s médis e o ± erro pdrão (SE). Pr nálise esttísti dos resultdos, utilizou-se nálise de vriâni (ANAVA) e o teste de omprção de médis Skott-Knott, 0,05% de signifiâni (P 0.05), no progrm Sisvr versão 4.3. Resultdos e Disussão O umento dos dis de estresse hídrio rretou mior tividde ds enzims tnto no DKB 390 qunto no BRS Os trtmentos irrigdos nos dois híridos, inluindo tmém os om plição de ABA não diferenirm sus tividdes enzimátis entre os trtmentos o longo dos dis de olet (om lgums exeções) (Fig. 1). N nálise d tividde d superóxido dismutse (SOD) não form oservdos diferençs signifitivs entre os trtmentos no primeiro di de estresse (Fig. 1A). No quinto di de estresse houve um 0147

4 umento d tividde d SOD nos trtmentos DKB 390 estressdo e estressdo+aba. Neste mesmo di no DKB 390, pesr d plição do ABA ter umentdo tividde d SOD, não houve diferençs signifitivs no trtmento om e sem plição de ABA. No déimo di de estresse oorreu um diminuição d tividde d SOD no DKB 390 estressdo e estressdo+aba e um umento nos trtmentos estressdo e estressdo om plição de ABA no BRS N reidrtção (reuperção hídri) não houve diferençs signifitivs entre os trtmentos (Fig. 1A). Não houve diferenç entre os trtmentos pr tividde d tlse (CAT) no primeiro di de estresse hídrio, porém om 5 dis de estresse no trtmento estressdo, tividde do DKB 390 umentou signifitivmente e do DKB 390 om plição de ABA presentou mior médi (Fig. 1B). O hírido BRS 1030 lém de ter um menor tividde d tlse, não presentou diferençs n tividde om plição de ABA. Com 10 dis de estresse hídrio, no trtmento estressdo tividde do DKB 390 diminuiu e do BRS 1030 umentou independente d plição de ABA. Não houve diferençs n reuperção hídri (Fig. 1B). N tividde d enzim peroxidse do sorto (APX) não foi verifido diferençs entre os trtmentos no primeiro di de estresse (Fig. 1C). Com ino dis no trtmento estressdo, o DKB 390 mostrou superioridde n tividde d APX e pesr de mior médi, om plição de ABA não houve diferençs esttístis. A plição de ABA tmém elevou tividde do BRS 1030 (BRS 1030 estressdo+aba) vlores semelhntes o DKB 390 estressdo e estressdo+aba, ontudo o trtmento BRS 1030 estressdo presentou menor tividde. No 10º di de olet os trtmentos BRS 1030 estressdo e estressdo+aba presentrm mior tividde d APX enqunto que DKB 390 estressdo+aba juntmente om os trtmentos irrigdos tiverm menor tividde. Após 24 hors de reuperção hídri (1* di) os trtmentos DKB 390 estressdo+aba, BRS 1030 estressdo+aba e DKB 390 irrigdo+aba presentrm menor tividde d peroxidse do sorto (Fig. 1C). D mesm form que n tividde ds enzims nteriores pr tividde d peroxidse do guiol (POD) não houve diferençs no primeiro di de estresse hídrio (Fig. 1D). Já no quinto di os trtmentos DKB 390 estressdo e estressdo+aba tiverm um tividde mior que o restnte dos trtmentos. No déimo di de estresse esses mesmos genótipos diminuírm signifitivmente sus tividdes d POD em relção os trtmentos BRS 1030 estressdo e estressdo+aba e tmém form iguis tividde do trtmento BRS 1030 irrigdo. Em nenhum dos dis d reuperção hídri houve diferenç entre os 0148

5 trtmentos (Fig. 1D). O DKB 390 teve lgums prtiulriddes ns tividdes enzimátis ntioxidntes (Fig 1). No iníio do estresse presentou lt tividde ds enzims superóxido dismutse (SOD), peroxidse do sorto (APX) e do guiol (POD) e om 10 dis de defiiêni hídri oorreu um diminuição d tividde. Apesr de em lguns sos oorrer miores médis ns tividdes, não houve influêni d plição de ABA nesss enzims, exeto pr tividde d CAT, que om plição do ABA elevou su tividde resultndo em vlores mis ltos priniplmente no DKB 390. Um lt tividde de tods esss enzims priniplmente no quinto di de estresse está ligd resumidmente, remoção dos rdiis livres (inluindo o H 2O 2) trvés d rot onheid omo vi de Hlliwell-Asd ou ilo do sorto/gluttion (Apel e Hirt 2004). Com umento dos dis de estresse (10 dis) o hírido tolernte presentou menor tividde enzimáti mostrndo efetivção do ontrole do estresse oxidtivo enqunto o hírido sensível BRS 1030 de form ontrári teve ix tividde enzimáti que pode rretr em ltos teores de H 2O 2 e de peroxidção lipídi (teor de MDA). Em rroz (Ye et l., 2011) e em milho (Hu et l., 2005) so estresse de se, plição de ABA tmém elevou tividde d enzim tlse. Conlui-se que o DKB 390 presentou mior pidde de omter o estresse oxidtivo vi enzims ntioxidntes e plição de ABA elevou tividde d tlse. Litertur itd Anjum SA, Wng L, Frooq M, Xue L, Ali S (2011) Fulvi id pplition improves the mize performne under well-wtered nd drought onditions. J Agron Crop Si 197, Apel K, Hirt H (2004) Retive oxygen speies: metolism, oxidtive stress, nd signl trnsdution. Annu Rev Biol 55, Aro R, Vernieri P, Irigoyen JJ, Sánhez-Díz M, Tognoni F, Prdossi A (2003) Involvement of sisi id in lef nd root of mize (Ze mys L.) in voiding hilling-indued wter stress. Plnt Si 165, Brdford M (1976) Rpid nd qunttive method for quntittion of mirogrm quntities of protein utilizing the priniple of protein-dye inding. Anul Biohem 72, Ginnopolitis, C.N., Ries, S. K., Superoxide dismutses: I., ourrene in higher plnts. Plnt Physiol. 59, Guóth A, Tri I, Gllé A, Csiszár J, Pésvárdi A, Cseuz L, Erdei L (2009) Comprison of the drought stress responses of tolernt nd sensitive whet ultivrs during grin filling: hnges in flg lef photosyntheti tivity, ABA levels, nd grin yield. J Plnt Growth Regul 28, 0149

6 Hvir EA, Mhle NA (1987) Biohemil nd developmentl hrteriztion of multiple forms of tlse in too leves. Plnt Physiol 84, Jing M, Zhng J (2002) Involvement of plsm memrne NADPH oxidse in sisi idnd wter stress-indued ntioxidnt defense in leves of mize seedlings. Plnt 215, Hu XL, Jing M, Zhng A, Lu J (2005) Asisi id-indued poplsti H 2O 2 umultion up-regultes the tivities of hloroplsti nd ytosoli ntioxidnt enzymes in mize leves. Plnt 223, Kruppnpndin T, Moon J-C, Kim C, Mnohrn K, Kim W (2011) Retive oxygen speies in plnts: their genertion, signl trnsdution, nd svenging mehnisms. Aust J Crop Si 5, Kellos T, Tímár I, Silágyi V, Szli G, Gli G, Kosy G (2008) Stress hormones nd ioti stress hve different effets on ntioxidnts in mize lines with different sensitivity. Plnt Biol 10, Lin J, Wng G (2002) Douled CO2 ould improve the drought tolerne etter in sensitive ultivrs thn in tolernt ultivrs in spring whet. Plnt Si 163, Lu S, Su W, Li H, Guo Z (2009) Asisi id improves drought tolerne of triploid ermudgrss nd involves H2O2- nd NO-indued ntioxidnt enzyme tivies. Plnt Physiol Bioh 47, Nkno Y, Asd K (1981) Hydrogen peroxide is svenged y sorto-speifi peroxidse in spinh hloroplsts. Plnt nd Cell Physiol 22, Ye N, Zhu G, Liu Y, Li Y, Zhng J (2011) ABA Controls H 2O 2 umultion through the indution of OsCATB in rie leves under wter stress. Plnt Cell Physiol 52,

7 Atividde de SOD (U mg proteín) 0,175 DKB 390 estressdo BRS 1030 estressdo DKB 390 estressdo+aba 0,150 0,125 0,100 0,075 0,050 0,025 + BRS 1030 estressdo+aba A d d e B DKB 390 irrigdo BRS 1030 irrigdo DKB 390 irrigdo+aba BRS 1030 irrigdo+aba ) Atividde de CAT (η mol mg proteín min 0,000 ) Atividde de APX (µ mol mg proteín min 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0, * 5* 10* C D * 5* 10* ) Atividde de POD (µ mol mg proteín min 0, * 5* 10* Tempo (dis) * 5* 10* Tempo (dis) Fig. 1 Atividde d superóxido dismutse (SOD), tlse (CAT), peroxidse do sorto (APX) e peroxidse do guiol (POD) durnte imposição do estresse e reuperção hídri em dois híridos ontrstntes se (DKB 390 e BRS 1030) om e sem plição de ABA exógeno.* Médis seguids por mesm letr em d di não diferem entre si pelo teste Skott-Knott 5% de proilidde (P 0.05). Cd rr indi médi do trtmento±s.e e * indim fse d reuperção hídri