ESTRESSE OXIDATIVO INDUZIDO POR Al +3 CULTIVARES DE SOJA. E ph BAIXO EM NAÉLIA DA SILVA DE MOURA FORTALEZA-CE 2010

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1 1 ESTRESSE OXIDATIVO INDUZIDO POR Al +3 CULTIVARES DE SOJA E ph BAIXO EM NAÉLIA DA SILVA DE MOURA FORTALEZA-CE 2010

2 2 ESTRESSE OXIDATIVO INDUZIDO POR Al +3 CULTIVARES DE SOJA E ph BAIXO EM NAÉLIA DA SILVA DE MOURA Dissertção present omo prte os requisitos neessários pr otenção o gru e Mestre em Agronomi, áre e onentrção em Solos e Nutrição e Plnts outorgo pel Universie Feerl o Cerá. FORTALEZA-CE 2010

3 3 Est issertção foi sumeti omo prte os requisitos neessários à otenção o gru e Mestre em Agronomi, Áre e Conentrção em Solos e Nutrição e Plnts, outorgo pel Universie Feerl o Cerá. Um vi o presente estuo enontr-se à isposição os interessos n Biliote e Tenologi referi Universie. A itção e qulquer treho est issertção é permiti, ese que sej feit e onformie om s norms éti ientífi. Néli Silv e Mour Dissertção prov em e e BANCA EXAMINADORA Prof.º Joquim Alenísio Gomes Silveir - Doutor. Universie Feerl o Cerá/DBBM Orientor Prof.º Fio Rossi Cvlnti - Doutor Universie Feerl o Cerá/Cmpus Criri - Co-orientor Prof.º Sérgio Luís Ferreir Silv Doutor Universie Feerl o Cerá/DBBM Prof.º Luís Pontes Aguir Doutor Universie o Vle o Arú/Sorl-CE

4 Deio A Deus meu refugio e minh fortlez. Aos meus pis Ntnel e Mri Mour e os meus irmãos Jeferson, Ntháli e Nágel, sem os quis isso tuo não teri sentio. 4

5 5 SUCESSO Existe us mneirs ásis e onseguir suesso n vi. Ou voê possui um tlento exepionl em lgum áre e tivie e explor isso, ou voê segue o minho omum e orreto e isiplin, estuo, esforço, humile, privções e trlho pr onseguir o que esej. Em qulquer um els, não existem sonhos se relizno noite pro i. Nenhum árvore nse, rese e oferee frutos instntnemente. Tuo emn trlho, piêni e eição. E tmém não existe sorte, o que existe é esforço. Não existe ess estóri e mrr um gol estno no no e reservs. Voê tem que estr em mpo, hmno o jogo pr si, tomno responsilie: responsilie por si próprio, e quem fz própri vi, e e quem não esper, ms fz onteer. (Augusto Brno)

6 6 AGRADECIMENTOS Ao professor Dr. Joquim Alenísio Gomes Silveir, pel orientção, exemplo e poio; Ao professor Dr. Fio Rossi Cvlnti pel orientção, uxilio e piêni; A toos que fzem prte o eprtmento e Bioquími e Biologi Moleulr e o eprtmento e Solos e Nutrição e Plnts que olorrm ireto ou iniretmente pr minh formção. Aos meus pis Ntnel e Mri Mour pelo mor, poio e onfinç; Aos meus irmãos Jeferson, Ntháli e Nágel. Ao meu nmoro Drln Pereir Vin pelo mor, poio e mize. A minh mig Deusine pelo poio mize e ompnheirismo; Aos migos que onquistei nesse períoo, Cristin, Tthyn, Cinthy, Mrus. Aos olegs e lortório, Aurenívi, Ailton, Ailton, An Krl, Anré, Evnro, Fríio, Jmille, Luís, Mrio, Milton, Rfel, Rhel, Rquel, Sérgio e Suynne; A minh turm e mestrno e 2008;

7 7 Este trlho foi relizo grçs o uxilio s seguintes instituições: Conselho Nionl e Desenvolvimento Tenológio e ientifio - CNPq Universie Feerl o Cerá - UFC

8 8 SÚMARIO LISTA DE ABREVIATURAS LISTA DE FIGURAS LISTA DE TABELAS RESUMO ABSTRACT INTRODUÇÃO HIPÓTESE E OBJETIVOS Hipótese Ojetivo Gerl Espeífios REVISÃO DE LITERATURA A ultur soj Aiez o solo Toxiie e lumínio ns plnts Estresse oxitivo Por que utilizr ultur soj omo moelo vegetl? MATERIAL E MÉTODOS Estrtégi experimentl Mteril vegetl Lol o experimento Meio e ultivo Conuções experimentis Experimento I ) Crterizção toxiie em soj sumeti onentrções resentes e lumínio Ojetivo Desenho experimentl Experimento II ) Respost iferenil o lumínio em ultivres omeriis e soj Ojetivo Desenho experimentl Experimento III ) Estresse oxitivo uso em ultivres e soj pel exposição o Al +3 e ph ixo em iferentes tempos e exposição Ojetivo Desenho experimentl Experiemtno IV ) Estresse oxitivo uso em ultivres e soj pel exposição à 72h o Al Ojetivo... 38

9 Desenho experimentl Delinemento e nálise esttísti Avlições Determinção o resimento reltivo riz e prte ére Pesgem e mss mtéri se Porentgem e no e memrn (%) Extrção e proteíns solúveis e insolúveis Determinção e proteíns solúveis e insolúveis Extrção pr eterminr peroxição e lipíios Peroxição e lipíios (TBARS) Extrção e peróxio e hirogênio Determinção e peróxio e Hirogênio Extrção enzimáti Ativie e ismutse e superóxios (SOD) Ativie e peroxises e sorto (APXs) Ativie e tlse (CAT) Determinção e lumínio (Métoo luminon) ) Otenção urv prão ) Otenção o extrto - Digestão nitroperlóri ) Métoo pr quntifição o lumínio RESULTADOS E DISCUSSÃO Respost o ultivr M-Soy 8222 exposto ino oses resentes e Al Iniores e resimento ) Comprimento prte ére e riz ) Mss se Sintoms visuis Dno e memrn Respost e ino ultivres e soj sumeti um onentrção e Al Iniores e resimento ) Comprimento prte ére e riz ) Mss se Dno e memrn Sintoms visuis Respost e ultivres e soj exposição o Al +3 e ph ixo em iferentes tempos ) Comprimento riulr ) Dno e memrn ) Peroxição e lipíeos ) Conteúo e proteíns solúveis e) Conteúo e proteíns insolúveis f) Ativie e APX g) Ativie e CAT h) Ativie e SOD

10 Respost e ultivres e soj à exposição e Al +3 e ph ixo ) Conteúo e proteíns solúveis e insolúveis S ) Conentrção e Peróxio e hirogênio e peroxição e lipíeos ) UAtivie e APX ) Ativie e CAT e) M Ativie e SOD f) Conentrção e lumínio ns rízes e soj SÍNTESE DOS RESULTADOS CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS... 81

11 11 LISTA DE ABREVIATURAS Al: Alumínio AlNH 4 (SO 4 ) 2 12 H 2 O: Sulfto e mônio e lumínio Al +3 : Alumínio n form troável APX: (EC ) - Peroxise o sorto ASA: Asorto BHA: Butil-Hiroxi-Anizol BHT: Butil-Hiroxi-Tolueno BSA: Alumin séri ovin C (NO 3 ) 2 : Nitrto e álio C +2 : Íon álio CAT: (EC ) Ctlse Cu +2 : Íon ore CuSO 4 : Sulfto e ore % DM: Dno e memrn EROs Espéies Retivs e Oxigênio Fe-EDTA: Complexo Ferrro-EDTA FeSO 4 : Sulfto e ferro g: Grm GSR: Gluttion reutse H + : Íon hirogênio H 2 O: Águ H 2 O 2 : Peróxio H 2 SO 4 : Áio sulfúrio H 3 BO 3 : Áio ório HCl: Áio lorírio K 2 HPO 4 : Hirogênio ipotássio KNO 3 : Nitrto e potássio MF: Mtéri fres mg: Miligrm MgCl: Cloreto e mgnésio MgSO 4 : Sulfto e mgnésio ml: Militro mm Milimol MnCl 2 : Cloreto e mngnês MS: Mtéri se (NH 4 )2SO 4 : Sulfto e mônio NClO: Hipolorito e sóio NOH: Hiroxio e sóio NBT: Nitroutil tetrzolio NH 4 Cl: Cloreto e mônio nm: Nnômetro

12 12 O - 2: P.A: PG: ph: ppm: SOD: TBA: UA: XO: L: M: Ril superóxio Puro pr nálise Propil glto Potenil hirogeniônio Prte por milhão (EC )- Dismutse o superóxio Áio tioritúrio Unie e tivie enzimáti Ornge e Xilenol Mirolitro Miromolr

13 13 LISTA DE FIGURAS Ilustrção 1. Desrição olet o experimento III Ilustrção 2. Desrição olet o experimento IV Ilustrção 3. Esquem relizo pr eterminr s onentrções e lumínio nos teios s rízes e soj Figur 1. Estrutur fenóli o ntioxinte sintétio Butil hiroxi nisol BHA Figur 2. Visão gerl prte ére e plnts e soj o ultivr M-Soy 8222 (A) e rízes om sintoms e toxiez (B) Figur 3. Plnts s ultivres M-Soy 8222 (A) e M-Soy 9144 (B), presentno iferenç e omprimento quno sumetis os trtmentos e 0 e 100mM Al +3. Riz om toxiez e Al +3 ultivr M-Soy 8222 (C) Figur 4. Cresimento riulr e us ultivres e soj M-Soy 8222 (A) e M-Soy 9144 (B) sumetis trtmentos e ph ( 4,0 e 6,0), Al +3 (200mM) e BHA (100mM), oservs em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie Figur 5. Plnts e soj ultivr M-Soy 9144 sumeti onentrções e ph, Al +3 no tempo e 72 hors e 24 hors e ntioxinte BHA Figur 6. Dno e memrn em rízes e us ultivres, M-Soy 8222 (A) e M-Soy 9144(B), sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200 mm) e ntioxinte BHA (100 mm) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie Figur 7. Peroxição e lipíeos em teios e rízes e us ultivres, M-Soy 8222 (A) e M- Soy 9144 (B), sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200 mm) e ntioxinte (100 mm) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie Figur 8. Conteúo e proteín solúvel s rízes s ultivres M-Soy 8222(A) e M-Soy 9144 (B) sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200mM) e ntioxinte BHA (100 mm) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os tempos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie Figur 9. Conteúo e proteín insolúvel em teios e rízes sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200mM) e ntioxinte BHA (100 mm) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie Figur 10. Ativie e APX em teios e rízes e us ultivres M-Soy 8222 (A) e M-Soy 9144 (B), sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200mM) e ntioxinte BHA (100 mm) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie Figur 11. Ativie e CAT, em teios e rízes e us ultivres M-Soy 8222 (A) e M-Soy 9144 (B), sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200mM) e ntioxinte (100 mm) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie... 62

14 14 Figur 12. Ativie e SOD em teios e rízes sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200mM) e ntioxinte BHA (100mM) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie Figur 13. Proteíns solúveis (A) e proteíns insolúveis (B) em teios e rízes sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200mM) e ntioxinte BHA (100mM). Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie Figur 14. Peróxio e hirogênio (A) e peroxição e lipíeos (B) em teios e rízes e us ultivres e soj sumetis trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200mM) e ntioxinte BHA (100mM). Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie Figur 15. Ativie e APX (A), CAT (B), SOD (C), nos teios s rízes e soj e us ultivres sumetis trtmentos om ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200mM) e ntioxinte BHA (100mM). Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie Figur 16. Conentrção e lumínio (mg/g MS) em rízes e soj, s ultivres M-Soy 8222 e M-Soy Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie... 69

15 15 LISTA DE TABELAS Tel 1. Alíquots e regentes utilizos pr otenção urv prão e Al +3 (OLIVEIRA, 2006) Tel 2. Comprimento (m) prte ére e riz e plnts e soj o ultivr M-Soy 8222 sumetis oses resentes e Al Tel 3. Proução e mss se (g) e plnts e soj sumetis ino oses resentes e Al Tel 4. Dno e memrn (%), e folhs e riz o ultivr M-Soy 8222 sumetis oses resentes e Al Tel 5. Comprimento (m) e ino ultivres e soj sumetis 0 e 100 M e Al Tel 6. Proução mss se (g) e ino ultivres e soj sumetis 0 e 100 M e Al Tel 7. Dno e memrn (%) em ino ultivres e soj. Folhs (A) e riz (B)... 53

16 16 ESTRESSE OXIDATIVO INDUZIDO POR Al +3 SOJA E ph BAIXO EM CULTIVARES DE Autor: Néli Silv e Mour Orientor: Joquim Alenísio Gomes Silveir A toxiez us por lumínio em plnts ultivs em solos e ph ixo é um os ftores mis limitnte pr s prouções gríol. Este trlho ojetivou rterizr o estresse uso pel toxiez e Al +3 e ph ixo, em iferentes ultivres e soj om relção os spetos geris e ultivr exposts iferentes onentrções e tempos e exposição este íon. Pr isso, form onuzios qutro experimentos em s e vegetção. O primeiro experimento rterizou-se o omportmento e um ultivr e soj (M-Soy 8222) sumeti onentrções resentes e lumínio (0, 25, 50, 75 e 100 M e Al 3+ ). No seguno experimento vliou-se respost iferenil e ultivres omeris e soj, este experimento foi onstituío e ois trtmentos (0 e 100 M e Al 3+ ), ino ultivres (M- Soy 8222, M-Soy 8866, M9144RR, M-Soy 9350 e FT-106) e três repetições. No tereiro experimento nlisou-se o estresse oxitivo uso em ultivres e soj (M-Soy 8222 e M- Soy 9144) pel exposição o Al +3 e ph ixo em iferentes tempos e reuperção s mesms trvés o uso e um ntioxinte. Est oservção foi reliz em ino tempos (0, 12, 24, 48 e 72h) e exposição onentrções e ph (4,0 e 6,0) e trtmentos e Al +3 (200 M) e o ntioxinte Butil Hiroxi Anisol-BHA omino om Al +3 (200 M e 100 M) e o ntioxinte BHA isolmente (100 M). O qurto experimento foi relizo om o ojetivo e onfirmr os resultos o tereiro experimento no tempo e 72h one foi onstituío os mesmos trtmentos que o experimento III. As ultivres estus present omportmento iferenil os efeitos tóxios e lumínio, porém os efeitos form oservos pens ns rízes. A ultivr M-Soy 8222, presentou um sistem e livio enzimátio mis efiiente o que ultivr M-Soy 9144, porém pr prâmetros om resimento e no e memrn, mostrou-se fet. O uso o ntioxinte BHA poe iminuir os efeitos tóxios o lumínio e tmém os que são usos por ph 4,0. Os efeitos tóxios usos pelo Al, oservos neste trlho se ssemelh os que form usos por ph 4,0, porém se fz neessário mis estuos er est oservção. Plvrs-hve: Gliine mx, toxiez e lumínio, estresse oxitivo.

17 17 OXIDATIVE STRESS INDUCED BY Al +3 AND LOW ph IN SOYBEAN CULTIVARS Author: Néli Silv e Mour Avisor: Joquim Gomes Silveir The toxiity use y luminum in plnts grown in soils with low ph is one of the most limiting ftors for griulturl proution. This stuy ime to hrterize the stress use y toxi levels of Al +3 n low ph in ifferent soyen ultivrs in reltion to generl spets of eh genotype expose to ifferent onentrtions n times of exposure to this ion. For tht, they move four experiments in the greenhouse. The first experiment hrterize the ehvior of one ultivr (M-Soy 8222) sumitte to inresing onentrtions of luminum (0, 25, 50, 75 n 100 M Al +3 ). In the seon experiment, the ifferentil response of ultivrs of soyen, this experiment onsiste of two tretments (0 n 100 M Al +3 ), five ultivrs (M-Soy 8222, M-Soy 8866, M9144RR, M-Soy 9350 n FT-106) n three replitions. The thir experiment exmine whether the oxitive stress use in soyen (M-Soy 8222 n M-Soy 9144) y exposure to low ph n Al +3 in ifferent times n reovery from through the use of n ntioxint. This oservtion ws onute in five times (0, 12, 24, 48 n 72h) of exposure to tretments of ph (4.0 n 6.0), Al +3 (200 M), the ntioxint utyl-hyroxy nisole BHA omine with Al +3 (200 M n 100 M) n the ntioxint BHA lone (100 M). The fourth experiment ws rrie out to onfirm the results of the thir experiment time of 72 hours whih ws ompose of the sme tretments s the experiment III. The ifferentil ultivrs showe tolerne to the toxi effets of luminum, ut the effets oserve only in roots. The ultivr M-Soy 8222, file n enzyme system of relief more effiient thn the ultivr M-Soy 9144, ut for prmeters on growth n memrne mge, ws ffete. The use of the ntioxint BHA my reue the toxi effets of luminum n lso those use y ph 4.0. The toxi effet use y Al, oserve in this work is similr to those use y ph 4.0, however we still nee more stuies on this oservtion. Keywors: Gliine mx, luminum toxiity, oxitive stress.

18 18 1. INTRODUÇÃO O Al ompõe 8% rost terrestre, seno o tereiro elemento mis unnte litosfer, pós o oxigênio e o silíio. Nos solos, o Al está presente n fse sóli e se enontr omo mineris primários e seunários n form e luminossilitos, oxihiróxios, sulftos e fosftos (FERNANDES, 2006). N solução o solo o Al +3 poe osionr istúrios em iversos proessos itológios, ioquímios e fisiológios miori s espéies e plnts ultivs em solos om elev iez (HERMANN & VENTURINE, 2010). A toxiez o lumínio é onsier um os prinipis ftores limitntes o resimento vegetl em solos áios presentes ns regiões tropiis, priniplmente, evio à iniição o resimento riulr (GIANNAKOULA et l., 2008). O lumínio em níveis tóxios está presente em 50% s áres om potenil gríol, onsierno tmém que iez nos solos tem se grvo om o extensivo uso e fertilizntes moniis (ZHANG et l., 2007). O Al +3 torn-se tóxio pr miori s espéies vegetis, mesmo em ixs onentrções, fetno o resimento e funionmento s rízes e loqueno os menismos e quisição e trnsporte e águ e nutrientes (ROSSIELLO & JACOB NETO, 2006). Os primeiros efeitos o Al +3 em proessos metólios poem ser oservos pouos minutos pós inução o estresse, os quis são seguios e efeitos seunários que

19 19 preem epois e lgums hors ou is. A prte istl zon e trnsição no ápie s rízes, one s éluls estão entrno em fse e longmento, é o sítio primário ção tóxi o Al +3. Em função rápi retivie o Al +3, s injúris poem oorrer n pree elulr, n memrn plsmáti, no itoesqueleto e té no núleo elulr. Entretnto, mior ssoição o Al +3 om riz oorre no poplsto e outr pequen frção o Al +3 rpimente entr e interge no simplsto (SILVA et l., 2000; TAYLOR et l., 2000). Assim um métoo que poe ser utilizo pr superr s restrições à proução gríol em solos rios em Al +3 é seleção e ultivres tolerntes su toxie e explorção o potenil genétio ests ulturs tolerntes, pois espéies e ultivres iferem mplmente no gru e tolerâni o exesso este elemento no solo (OLIVEIRA, 2002). O estresse por Al +3, ssim omo por outros ftores, result n proução e Espéies Retivs e Oxigênio EROs e, provvelmente, n tivção e sistems e efes ntioxinte enzimátio e não enzimátio. Evienis que sustentm est hipótese póim-se em orrelções entre o umento n proução e EROs, so lgum tipo e estresse, omo umento n tivie e erts enzims e, ou n onentrção e ertos metólitos, priniplmente em espéies e, ou ultivres tolerntes. No entnto, in não é perfeitmente ompreenio o menismo pelo qul o Al +3 e outros ftores e estresse tum n intensifição formção e EROs (YAMAMOTO et l., 2001) Dest form estes estuos relionm o Al +3 o estresse oxitivo, priniplmente à peroxição e lipíios e proteíns memrn plsmáti (YAMAMOTO et l, 2001). A peroxição os lipíios seri resulto os efeitos o Al +3 n memrn (lterção e su fluiez, permeilie, et.), umentno su suseptiilie à peroxição (CAKMAK & HORST, 1991). No entnto, tmém há hipótese e que gerção peroxição lipíi, mei por Al +3, oorr evio o umento n proução e EROs inuzio por esse metl, li à reução n pie e estoxifição ests espéies (RYYPPO et l., 1998). Pr mnter so ontrole proução EROs, s plnts e toos os orgnismos possuem um sistem ntioxinte represento por omponentes enzimátios e não enzimátios. A toxie por Al +3 e oorrêni e estresse oxitivo fetm tivie e enzims o sistem ntioxinte élul e e ompostos ntioxintes não enzimátios omo um respost n intenção e mnter homeostse elulr, evitno os efeitos tóxios o Al +3. O ojetivo este trlho foi rterizr o estresse uso pel toxiez e Al +3 e ph ixo em ultivres e soj om relção os spetos geris e ultivr exposts iferentes onentrções e tempos e exposição e in oservr se existe reuperção o estresse uso por Al +3 e ph ixo trvés o uso e um ntioxie.

20 20 2. HIPÓTESE E OBJETIVOS 2.1.HIPÓTESE Em iferentes genótipos e soj há ontrstes sintomtológios e fisiológios e sensiilie níveis tóxios e Al +3 e ph ixo. Existe estresse oxitivo ssoio à toxiez por Al +3 e ph ixo em genótipos sensíveis e soj. Plnts e soj tolerntes possuem um sistem enzimátio efiiente e limtção por lívio oxitivo. 2.2.OBJETIVO Gerl Crterizr o estresse uso pel toxiez e Al +3 e ph ixo em ultivres e soj om relção os spetos geris e ultivr exposts iferentes onentrções e tempos e exposição e in oservr se existe reuperção o estresse uso por Al +3 e ph ixo trvés o uso e um ntioxie Espeífios Avlir respost plnt e soj em relção iferentes onentrções e lumínio; Avlir os spetos morfológios, fisiológios e ioquímios e ino ultivres e soj, que possm ientifiá-ls omo sensíveis ou tolerntes o estresse e lumínio;

21 21 Avlir ção o estresse oxitivo em ultivres e soj om tolerâni iferenil à toxiez por lumínio; Investigr relção entre toxiie e Al +3 e proução e enzims relions espéies retivs e oxigênio e peroxição e lipíios; Crterizr os efeitos usos pel toxiez e lumínio e por ph áio; Oservr o omportmento s ultivres em iferentes tempos e exposição o lumínio. E in oservr se s ultivres estus onsegue se resteleer os nos usos pel toxiez e lumínio, trvés o uso e um ntioxinte.

22 22 3. REVISÃO DE LITERATURA 3.1.A ultur soj A soj pertene à lsse Diotyleonee, à sulsse Arhihlmyee, à orem Rosles, à suorem Luguminosinee, à fmíli Leguminosee, à sufmíli Ppilionee, à trio Phseolee, o gênero Glyine Linné, o sugênero Glyine sugênero soj (Moenh) e à espéie Glyine Mx (Linné) Merrill (BORÉM, 1999). Leguminos omesti pelos hineses há er e ino mil nos. Há três mil nos soj se esplhou pel Ási, one omeçou ser utiliz no onsumo humno por seu lto vlor limentíio. No finl o séulo XV hegou o oiente, ms foi só no iníio o séulo XX que pssou ser ultiv omerilmente nos Estos Unios. A prtir e então, houve um rápio resimento n proução, om o esenvolvimento s primeirs ultivres omeriis (CONWAY, 2003). É ultiv em mis e 80 píses, gerno um volume superior 162 milhões e tonels métris e grãos. O Brsil oup o seguno lugr no rnking os miores proutores e exportores ess leguminos (IBGE, 2004). A soj é utiliz omo onstituinte em muitos limentos proessos e represent prinipl fonte e óleo e proteín pr rções estins à limentção niml (IBGE, 2004). O grão soj á origem proutos e suproutos utilizos tulmente pel groinústri e limentos e inústri quími. A proteín e soj á origem proutos omestíveis (ingreientes e pri, msss, proutos e rne, ereis, misturs preprs, eis,

23 23 limentção pr eês, onfeções e limentos ietétios). É utiliz tmém pel inústri e esivos, nutrientes, limentção niml, uos, formulor e espums, frição e fir, revestimento, ppel e emulsão e águ pr tints. A soj integrl é utiliz pel inústri e limentos em gerl e o óleo ru se trnsform em óleo refino e leitin, que á origem inúmeros outros proutos (CONWAY, 2003). As leguminoss, priniplmente soj, têm sio utilizs omo plnts iniors toxiez e lumínio por serem mis sensíveis à su presenç n solução o solo, om s resposts rástis ess toxiez, se mnifestno no estáio plntulr (MARSCHNER, 1995). Portnto onsier um espéie muito, sensível à iez os solos (FAQUIN et l., 2000). 3.2.Aiez o solo As áres e iez nturl os solos onentrm-se em us mpls regiões: um no hemisfério norte, oert por osques e onífers, so lim tempero e outr, e istriuição intertropil, oert por svns e florests úmis (VON UEXKULL & MUTERT, 1995). Além isso, em outrs prtes o muno, os níveis e iez os solos estão umentno, em eorrêni e tivies humns. Entre os motivos e iifição ntropogêni os solos estão à lierção tmosféri e poluentes inustriis, ssoi à lixivição e solos om huvs áis, s tivies e minerção e, no setor gríol, nitrifição suseqüente à plição e lts oses e fertilizntes moniis (RENGEL & ZHANG, 2003). Só no Brsil, mis e 500 milhões e hetres são oertos por solos áios, que ompreene er e ois terços o totl o seu território mior áre e solos áios entro e um únio pís (VITORELO, 2000). Um estuo rngeno 26 solos e regiões rsileirs mostrou que 75% os vlores e ph m superfiil vrim entre 3,78 e 5,52 e que o Al 3+ foi o átion troável preominnte em mis e um terço os solos om ph inferior 5,6 (ABREU JUNIOR. et. l., 2003). À mei que os solos se iifim, íons Al presentes são soluilizos e pssm oupr s posições e tro tiôni, em superfíies eletronegtivs os olóies, sustituino os átions removios por lixivição. Por ser um átion trivlente, o Al +3 é retio firmemente e, su onentrção, n solução o solo, é ix, entro e um fix e mol L - 1 (HAYNES & MOKOLOBATE, 2001). O lumínio poe oorrer so iferentes forms n solução o solo, presentno-se preominntemente omo lumínio trivlente (Al +3 ) em onições áis (ph < 5,0) e à

24 24 mei que o ph ument s espéies Al(OH) 2+ e Al(OH) 2 + poem ser forms. Prte ifiule em estur os proessos que oorrem ns plnts, eorrentes ção este metl, poe ser triuí su omplexie (DELHAIZE & RYAN, 1995). 3.3.Toxiie e lumínio ns plnts O efeito iez o solo sore s plnts provém priniplmente e lterções químis, entre els: soluilizção o lumínio (Al), mngnês (Mn) e ferro (Fe) n solução o solo, tingino níveis tóxios, ssim omo omplexção e lguns elementos esseniis, seno o fósforo (P) o mis limito (KOCHIAN, 1995). Devio às influênis o ph e e su forç iôni, o poer fitotóxio o Al não eorre iretmente e su onentrção totl em solução, senão tivie s espéies, iniviulmente, poeno presentr mior ou menor gru e Fitotoxie; ssim, ientifição o gru e toxiez s iverss espéies tem sio outr áre e estuo ert ontrovérsis (TAYLOR et l., 2000). Ns éluls s rízes, o lumínio lter s propriees pree elulr e plsmlem, fetno sorção e íons e o sistem e rregores e nutrientes, resultno n iniição elongção elulr o eixo prinipl, o que torn s rízes mis grosss e pouo funionis (DELHAIZE & RYAN, 1995). Assim, oorre um reução n pie plnt pr oter águ e nutrientes o susolo, em virtue o enrizmento superfiil, tornno-, portnto, menos proutiv e mis suseptível à se (EMBRAPA, 2006). Pr Kohin (1995), reução tx e elongção o sistem riulr mnifestse pós um reve exposição s rízes às soluções onteno lumínio. O primeiro sítio e fixção e lumínio se situ n oif e n muilgem riulr. De oro om Breló & Poshenrieer (2002), o primeiro sintom toxie o lumínio é extremmente rápio, em questão e minutos oorre iniição o resimento riz que result em reução e nos no sistem riulr. Primeirmente, o lumínio inie expnsão e elongção s éluls s rízes, e posteriormente ivisão elulr (MATSUMOTO, 2000). O sitio toxie o lumínio est loliz no ápie riz, seno est região lvo e muits pesquiss e tolerâni o lumínio (SIVAGURU et l., 1999). Em gerl, o efeito tóxio o lumínio é em noto em rízes e plnts ntes que qulquer sintom poss ser evienio n prte ére. Contuo, poe-se oservr reução o resimento (JONES & KOCHIAN, 1995) que poe ser um onseqüêni os nos que oorrem n riz (MATSUMOTO et l., 2000), tis omo o limito resimento que

25 25 restringe sorção e nutrientes e águ, priniplmente fósforo e álio. Dest form, toxiez o lumínio poe fetr onsiervelmente o renimento s ulturs, em solos om ix fertilie. Os sintoms e lumínio nem sempre são filmente ientifiáveis. Os sintoms folires se ssemelhm à efiiêni e fósforo (folhs e resimento norml; olorção púrpur, ns folhs e ns nervurs) ou in à efiiêni e álio (enrolmento s folhs jovens, olpso o ápie plnt e os peíolos) poeno hver vrições e sintoms epener espéie estu (MATSUMOTO et l., 2000). Além isso, pelo fto o lumínio ser um lignte metálio om preferêni por oores e oxigênio e lt finie por grupos roxil e fosfto, este se lig priniplmente os omponentes pree elulr (ZHANG & TAYLOR, 1991). Entretnto, tmém há eviênis que o mesmo é trnsporto trvés memrn plsmáti riz pr entro s éluls pós urt exposição. A queltção o lumínio por áios orgânios exretos pels rízes em respost su toxiie é um menismo stnte eviente e espe (PELLET et l., 1995). 3.4.Estresse oxitivo O estresse oxitivo é efinio omo um úmulo e Espéies Retivs e Oxigênio - EROs que usm nos à estrutur s iomoléuls DNA, lipíios, roirtos e proteíns, lém e outros omponentes elulres. As espéies retivs e oxigênio poem ser gers e form enógen urnte o metolismo elulr, ou e form exógen, omo por exposição lguns estresses. Pr se efener ests espéies retivs e oxigênio, s éluls eróis esenvolverm vários menismos e efes poeno este ser físios ou químios, neste, enzims ntioxintes, omo por exemplo, peroxises o sorto (APX), tlse (CAT), ismutse e superóxio (SOD), esempenhm esse ppel. Alios esss enzims s éluls tmém possuem ntioxintes e ixo peso moleulr, não enzimátios, omo o áio sório, gluttion reuzi (GHS) e outro grupos tiólios não protéios que removem tipos iferentes e EROs. O estresse oxitivo é um importnte omponente reção s plnts níveis tóxios e lumínio, estimulno ção esss enzims ntioxintes. (RICHARDS et l., 1998). Ain existem os ntioxintes extrínseos que são normlmente itivos sintétios e utilizos n inústri e limentos. O uso esses ntioxintes é relizo pr umentr o tempo e onservção os limentos. Os ntioxintes prinipis e mis onheios fzem

26 26 prte e grupo polifenóis, omo util-hiroxi-nisol (BHA), util-hiroxi-tolueno (BHT), ter-util-hiroquinon (TBHQ) e propil glto (PG), que são sintétios, e tooferóis, que são nturis. Estes últimos tmém poem ser lssifios omo ntioxintes iológios (MANCINI, 2008). Antioxinte sintétio O BHA é um os ntioxintes sintétios mis utilizos n inústri e limentos.a estrutur fenóli estes ompostos Figur 1. permite oção e um próton um ril livre, regenerno, ssim, moléul o ilglierol e interrompeno o menismo e oxição por riis livres. Dess mneir, os erivos fenólios trnsformm-se em riis livres. Entretnto, estes riis poem se estilizr sem promover ou propgr reções e oxição (MANCINI, 2008). Figur 1. Estrutur fenóli o ntioxinte sintétio Butil hiroxi nisol - BHA. O BHA é um ntioxinte mis efetivo n supressão oxição em gorurs nimis que em óleos vegetis. Como mior prte os ntioxintes fenólios, su efiiêni é limit em óleos insturos e vegetis ou sementes. Apresent pou estilie frente elevs temperturs, ms é prtiulrmente efetivo no ontrole e oxição e áios grxos e ei urt. O BHA ge omo seqüestrnte e riis peróxios. Os ntioxintes fenólios funionm omo seqüestrores e riis e, lgums vezes, omo quelntes e metis, gino tnto n etp e iniição omo n propgção o proesso oxitivo. Os proutos intermeiários formos pel ção estes ntioxintes são reltivmente estáveis, evio à ressonâni o nel romátio present por ests sustânis (MANCINI, 2008). No metolismo elulr eróio formção e EROs é inevitável, pois são prouzis no proesso e respirção elulr que oorre ns mitoônris s éluls, em

27 27 omo ns vis relions à fotossíntese. Nestes eventos elulres, s EROs são suproutos funmentis o metolismo eróio (MITTLER, 2002). Situções e estresse poem intensifir proução e EROs, umentno oxição os omponentes elulres, o que poe usr nos os orgnismos (SCANDALIOS, 2002). Nesses sos s EROs são its omo entrlizores e um respost gentes estressores (MITTLER 2002; MITTLER et l, 2004). As EROs, forms por elétrons livres ou não preos, têm um instilie elétri muito grne, e por est rzão, mesmo teno mei vi muito urt, presentm grne pie retiv, poeno fetr qulquer omposto que estej próximo, fim e ptr um elétron esse omposto n intenção e oter su estilizção. Desse moo, s EROs poem iniir reções em ei om vris moléuls orgânis, que nesse so funionm omo sustânis oxintes, levno à peroxição lipíi, intivção e enzims e à egrção e áios nuléios, entre outrs onsequênis (LAMB & DIXON, 1997). A formção s EROs se á primeirmente pelo o ril superóxio (O - 2 ), que poe ser ismuto em peróxio e hirogênio (H 2 O 2 ) ou mesmo trvés e ção tlíti, pel tução enzim superóxio ismutse (SOD) (HALLIWELL & GUTTERIDE, 1998). Poem ser gers pel esestilizção s ms e elétrons o O 2, formno os riis O - 2 ; H 2 O 2 e OH (DAVIES, 1982). Possuem potenil pr intergir e form não espeifi om muitos omponentes elulres, eseneno reções peroxitivs e usno um no signifinte às memrns e outrs mromoléuls esseniis, tis omo os pigmentos fotossintétios, s proteíns, os áios nuléios e os lipíios (SHALATA & TAL, 1998). A peroxição lipíi é um s prinipis onsequênis ei e reção os riis livres. Os riis mis retivos, omo os superóxios, tm s moléuls iológis pel strção o hirogênio e este menismo esenei peroxição lipíi (HALLIWELL & CHIRICO,1993). A peroxição lipíi em iomemrns us nos n estrutur e funionmento mesm, lterno su fluiez, intivno os reeptores e s enzims memrn e umentno permeilie íons omo o C 2+ (HALLIWELL & CHIRICO, 1993). A iniição peroxição oorre pelo tque os áios grxos, ou um lo espeífio ei e qulquer sustâni quími que tenh retivie sufiiente pr seprr um H + ei o áio grxo. Os áios grxos poliinsturos são prtiulrmente sensíveis à peroxição (HALLIWELL & CHIRICO, 1993).

28 Por que utilizr ultur soj omo moelo vegetl? Nos últimos ez nos houve um rápio vnço os mpos e soj no Noreste e proução lnçou números miores que o triplo s prouções nteriores seno um onsequêni mplição s áres e plntios nos estos Bhi, Mrnhão e Piuí. Esses estos em onjunto representm 75% proução e soj no Noreste. Dos ez miores muniípios proutores, seis estão lolizos no oeste Bhi, três no Mrnhão e um no Piuí (IBGE, 2009). Em 2002 proução norestin er pouo mis e 2,1 milhões e tonels e em 2008 suiu pr 4,8 milhões e tonels ssim tornno-se tereir mior região proutor o Brsil, pós Centro-Oeste e Sul. A sfr e soj em 2007/08 foi e 1,6 milhões e hetres e proutivie méi e 3 mil tonels por hetre, mis elev o Pís. A soj tornou-se um s ulturs e exportção mis importntes ultivs no Brsil. Um vst áre e mpos e soj é ultiv tulmente em regiões o Cerro, e est ument onsiervelmente no. Nest região, os níveis e iez e mis e 50% os solos são elevos e os níveis e lumínio (Al) ns ms superfiiis e susuperfíie tornm-se tóxis pr s plnts (ESWARAN, 1997). Seno toxiez por lumínio o prinipl efeito iez os solos. (FAQUIN et l., 1994). Dest form o seu ultivo nests áres poe ser um ftor limitnte pr proução gríol evio os nos sofrios pels plnts. A toxiez por Al é onsier mior fonte e estresse iótio em plnts ultivs em too muno. A proução e Soj, omo outrs ulturs, é severmente fet pel toxiie e Al em solos áios. O menismo e resposts toxiez e lumínio em soj in não são em entenios (DONG et l. 2004, ERMOLAYEV et l. 2003). N exposição estresses mientis, s plnts exiem um grne vriee e resposts nos níveis moleulr e elulr, tingino prtimente too speto fisiologi e o metolismo plnt (FLOWERS et l., 2000; HASEGAWA et l., 2000; XIONG & ZHU, 2002). Munçs morfológis e no esenvolvimento (omo ilo e vi, iniição o resimento prte ére e umento o resimento riz), justmento no trnsporte e íons (omo sorção, extrusão e seqüestro e íons) e munçs metólis (omo metolismo o rono, síntese e solutos omptíveis, umento síntese e ompostos ntioxintes, umento tivie e enzims) são resposts omuns estresses mientis vrios (XIONG & ZHU, 2001; 2002). Algums esss resposts são esenes por sinis e estresse mientl primário, enqunto que outrs poem resultr e estresses seunários ou e sinis seunários. Ain que lgums munçs

29 29 sejm lrmente pttivs, outrs são simplesmente onseqüênis injúri us pelo estresse (XIONG et l., 2002; ZHU, 2002). Assim espéies vegetis não pts os níveis tóxios e Al +3 poem presentr resimento riulr prejuio ou prliso, est form terão um menor volume e solo exploro por sus rízes e onsequentemente um menor proveitmento e águ e nutrientes (MALAVOLTA et l., 1997). Emor exist um vrição signifitiv tolerâni o Al entre genótipos e soj (Menosso et l., 2000; Silv et l., 2000), espéie é reltivmente sensível à iez o solo, em omprção om outrs ulturs e espéies róres (MOYER; HENRY et l., 2003). Pr superr s restrições à proução gríol em solos rios em lumínio seleção e ultivres tolerntes su toxie e explorção o potenil genétio ests ulturs tolerntes é e grne importâni, pois espéies e ultivres iferem mplmente no gru e tolerâni o exesso este elemento no solo (OLIVEIRA, 2002). Durnte exposição estresses mientis s plnts exiem um grne vriee e resposts nos níveis moleulr e elulr, lterno vários spetos fisiológios e metólios (HASEGAWA et l., 2000; ZHU, 2002). Munçs morfofisiológis e ioquímis relions o esenvolvimento plnt (munçs no ilo e vi e n relção prte ére/riz), om homeostse iôni (prtição, extrusão e seqüestro e íons) e om o metolismo primário (síntese e osmosolutos e expressão e proteíns), são resposts omumente oservs em plnts sumetis estresses (XIONG e ZHU, 2002). Pous pulições trtm espeifimente o estresse inuzio por lumínio, s quis inim que existe um relção entre toxie o íon Al +3 e proução e enzims relions espéies oxitivs e oxigênio e peroxição e lipíios (YAMAMOTO et l, 2001). Assim lguns estuos estão seno relizos testno hipótese tolerâni o lumínio estr relion pie s plnts suportrem o estresse e oxitivo inuzio por Al. Níveis tóxios este elemento poem inuzir proução e EROs (YAMAMOTO, 2001) tivno genes que oifim síntese ou tivção e enzims relions o sistem e efes ntioxitivo s plnts (EZAKI et l., 2000). Dest form estes estuos relionm o Al +3 o estresse oxitivo, priniplmente à peroxição e lipíios e proteíns memrn plsmáti (YAMAMOTO et l, 2001). A peroxição os lipíios seri resulto os efeitos o Al +3 n memrn (lterção e su fluiez, permeilie, et.), umentno su suseptiilie à peroxição (CAKMAK & HORST, 1991). No entnto, tmém há hipótese e gerção peroxição lipíi, mei por Al, poe oorrer evio o umento n proução e EROs inuzio por esse

30 30 metl, li à reução n pie e estoxifição ests espéies (RYYPPO et l., 1998). Por isso tuo é que o mteril vegetl esolhio foi ultur soj.

31 31 4. MATERIAL E MÉTODOS 4.1.Estrtégi experimentl N tenttiv e oter resposts respeito hipótese levnt neste trlho, um sequêni metoológi foi orgniz envolveno qutro experimentos. O primeiro experimento onsistiu n rterizção toxiez e lumínio em um ultivr e soj (Msoy 822) sumeti onentrções resentes (0, 25, 50, 75 e 100 mol) e Al 3+ urnte 7 is. Oservou-se que ose e 50 e lumínio poeri usr toxiez ns plnts e soj, porém optou-se por utilizr onentrção mior, e 100 l, pois onentrção menor poeri não ser sufiiente pr resultr em lterções nos prâmetros que serim vlios nos experimentos seguintes, seo nest onsttção relizou-se o seguno experimento, sumeteno ino ultivres e soj (M-Soy 8222, M-Soy 8866, M9144RR, M-Soy 9350 e FT-106) 0 e 100 M e Al 3+ (onentrção ientifi nteriormente omo toxi) ojetivno seleionr s ultivres que presentssem tolerâni iferenil toxiez e Al 3+. Assim s plnts permneerm por 7 is. Após ientifir us ultivres e tolerâni iferenil o lumínio M-Soy 8222 e M- Soy 9144 relizou-se o tereiro experimento pr oservr o omportmento, ests ultivres tempos e exposição o Al +3, ph ixo e ntioxinte. Pr isso s us ultivres form sumetis onentrções e ph, trtmentos e Al 3+ e BHA (ph 6,0, ph 4,0, 200 mol e

32 32 Al +3, 200 mol e Al mol e BHA e 100 mol e BHA) em ino tempos e exposição (0, 12, 24, 48 e 72 hors). Neste experimento utilizou-se onentrção e 200 mol, pois onentrção e 100 M poeri não ser sufiiente pr resultr em lterções nos prâmetros oservos neste experimento, reliono om o estresse oxitivo. Oservou-se trvés os prâmetros vlios que o efeito o lumínio só oorreu pós 24h e exposição o íon, e que 24h e plição o ntioxinte BHA é sufiiente pr reuperção s plnts o estresse. Oservou-se tmém que 200 e lumínio não é sufiiente pr usr nos n prte ére e por isso estuou-se prtir este experimento, pens os efeitos ns rízes s plnts e soj. Com se em toos os os otios trvés os experimentos nteriores, relizou-se o qurto experimento, om us ultivres, e omportmento ontrstnte e ino trtmentos, omo no experimento nterior, porém neste pens um tempo foi oservo (72 hors). Este experimento foi relizo om o ojetivo e onfirmr os resultos otios no tereiro experimento no tempo e 72 hors e in onfirmr os efeitos o ntioxinte BHA Mteril vegetl O mteril vegetl utilizo form plnts e soj ujs sementes form quiris Monsnto Agroinústri, por quisição omeril. Em toos os experimentos, pr otenção s plnts, relizou-se um semeur em nejs e isopor onteno rei lv, semeno-se um semente por élul e irrigno irimente om águ estil. Pr isso s sementes pssrm por proesso e esinfeção, one permneerm em solução e NClO 0,2% (v/v), por 1 minuto, em segui form lvs por 3 vezes om águ estil e por fim permneerm por mis 0,5 minuto em álool 70%. As plnts omeçrm germinr os três is semeur Lol o experimento O experimento foi onuzio em s e vegetção, o Lortório e Metolismo e Estresse e Plnts (LABPLANT), o Deprtmento e Bioquími e Biologi Moleulr Universie Feerl o Cerá, loliz no Cmpus o Pii, em Fortlez, Cerá, Brsil, que, e oro om lssifição e Köppen, possui um lim o tipo Aw e situ-se um ltitue e 20 m im o nível o mr, om s seguintes oorens geográfis: ltitue 3 44 S e longitue W.

33 Meio e ultivo A solução nutritiv utiliz foi e Clrk, (1975), moifi, presentno seguinte omposição e mronutrientes (mm): 2,07 C(NO 3 ) 2 ; 1 NH 4 Cl; 0,14 K 2 HPO 4 ; 0,25 MgSO 4 ; 1,86 KNO 3 ; 0,25 MgCl e mironutrientes ( M): 40 H 3 BO 3 ; 9 MnCl 2 ; 3 CuSO 4 ; 7 ZnMoO 4 ; 0,1 N 2 MoO 4 ; 100 Fe-EDTA, om juste o ph pr 6,0±0, Conuções experimentis Experimento I Crterizção toxiez e lumínio em ultivr e soj sumeti onentrções resentes (0, 25, 50, 75 e 100 ) e lumínio Ojetivo Avlir o omportmento plnt e soj sumeti onentrções resentes e lumínio (0, 25, 50, 75 e 100 ) Desenho experimentl Antes e trnsferêni s plnts pr solução nutritiv els form seleions qunto tmnho e expnsão e folhs pr que fossem trnsferis pr vsos om pie e 900 ml onteno solução nutritiv, Clrk, 1975, moifi (e oro om o tem 4.3) e oxigenção trvés e ompressores e r. Dest form s plnts permneerm por 3 is (períoo e limtção). Após períoo e limtção o ph foi justo 4,0±0,2 pr que posteriormente fosse plio os trtmentos e lumínio (0, 25, 50, 75 e 100 ). O ph solução foi ferio irimente, om HCl 1,0N ou NOH 1,0N, e form que solução permneesse n mesm fix e ph, onforme neessie. Hvi meições e omprimento prte ére e riz ois. A olet foi reliz os sete is e trtmento. N olet form relizs meições e omprimento e prte ére e riz e eterminção e no e memrn. As plnts form iviis em prte ére e riz e ssim oniions em sos e ppel e levs ser em estuf 70 C te que mteril tingisse peso onstnte, eterminno posteriormente o peso e mss se s plnts Experimento II - Respost iferenil o lumínio em ultivres omeriis e soj (Gliine mx, L).

34 Ojetivo Avlir tolerâni e ino ultivres e soj (M-Soy 8222, M-Soy 8866, M9144RR, M-Soy 9350 e FT-106) qunto à toxiez us por lumínio sumeteno-s um onentrção e 100 este íon, ientifi no experimento I, omo tóxi pr plnt e soj Desenho experimentl Antes trnsferêni s plnts pr solução nutritiv els form seleions qunto tmnho e expnsão e folhs pr que fossem trnsferis pr vsos om pie e 900 ml onteno solução nutritiv, Clrk, 1975, moifi (e oro om o tem 2.3) e oxigenção trvés e ompressores e r. Assim s plnts permneerm por 3 is (períoo e limtção). Após períoo e limtção o ph foi justo 4,0±0,2 pr que fosse plio o trtmento e lumínio. Dest form, s ino ultivres e soj permneerm por sete is em onições e presenç e usêni e lumínio, 0 e 100 respetivmente. Meições e omprimento e prte ére e riz form relizs ois is. A olet foi reliz os sete is e trtmento, nest osião, houve meições e omprimento e eterminção e no e memrn, posteriormente s plnts form iviis em prte ére e riz pr que fossem oniions em sos e ppel e levs estuf à 70 C te tingir peso onstnte, pr posterior eterminção e mss se plnt Experimento III Estresse oxitivo uso em ultivres e soj pel exposição o Al +3 e ph ixo em iferentes tempos Ojetivo O ojetivo este experimento foi estur se há orrelção entre o estresse uso por Al +3 e ph ixo em plnts e soj e o umento e Espéies Retivs e Oxigênio em iferentes tempos Desenho experimentl

35 35 Neste experimento form utilizs us ultivres e soj M-Soy 8222 e M-Soy 9144 que presentrm omportmento ontrstnte presenç o lumínio no experimento II. Os proeimentos e esinfeção, semeur e trnsferêni pr solução nutritiv, form relizos e oro om os experimentos nteriores. As plnts Form sumetis onentrções e ph (4,0 e 6,0), Al 3+ (200 M), Al 3+ + BHA(200 M+ 100 M) e BHA (100 M). No períoo e limtção s plnts permneerm em solução nutritiv om ph 6,0, logo pós, o ph foi justo à 4,0 pr que fosse plio os trtmento e Al 3+ e BHA. O trtmento e lumínio foi plio pós o juste o ph pr 4,0, enqunto que o e BHA foi plio 48 hors pós plição o trtmento e lumínio. As olets form relizs em ino tempos (0, 12, 24, 48 e 72 hors). e oro om Ilustrção I. As meições e omprimento e riz form relizs por osião trnsferêni s plnts pr solução nutritiv e outr olet reliz. Ain n olet foi reliz mei e no e memrn. As rízes pós s meições e omprimento e retir o mteril pr meir no e memrn form imeitmente ongels em N 2 líquio e rmzens -80 pr nálises posteriores. As nálises relizs om esse mteril form: peroxição e lipíeos (TBARS), proteíns solúvel e insolúvel, peroxises o sorto (APX), tlses (CAT) e ismutses o superóxio (SOD).

36 36 1ª Colet à 0 hor M-Soy 9144 M-Soy 8222 ph 6,0 2ª Colet às 12 hors M-Soy 9144 M-Soy 8222 ph 6,0 ph 4,0 Al 3ª Colet às 24 hors M-Soy 9144 M-Soy 8222 ph 6,0 ph 4,0 Al

37 37 4ª Colet às 48 hors M-Soy 9144 M-Soy 8222 ph 6,0 ph 4,0 Al 5ª Colet às 72 hors M-Soy 9144 M-Soy 8222 ph 6,0 ph 4,0 Al Al + BHA BHA Ilustrção 1. Desrição olet o experimento III.

38 Experimento IV Estresse oxitivo uso em plnts e soj pel exposição à 72 hors o Al +3 e ph ixo Ojetivo Confirmr os resultos otios no experimento III, no tempo e 72 hors e exposição um nível tóxio e Al +3 e ph ixo e o efeito o ntioxinte - BHA Desenho experimentl Neste experimento form utilizs s mesms ultivres, M-Soy 8222 e M-Soy 9144, o experimento III. Os proeimentos e esinfeção, semeur e trnsferêni pr solução nutritiv, form relizos e oro om os experimentos nteriores. As plnts form sumetis e onentrções e ph (4,0 e 6,0), Al 3+ (200 M) e Al 3+ + BHA (200 M M) e BHA (100 M). No períoo e limtção s plnts permneerm em solução nutritiv om ph 6,0, logo pós, o ph foi justo à 4,0 pr que fosse plio os trtmento e Al 3+ e BHA. O trtmento e Al 3+ foi plio pós o juste o ph enqunto que o e BHA foi plio 48 hors pós plição o trtmento e lumínio. A olet foi reliz pós 72 hors plição o trtmento e lumínio e oro om Ilustrção 2. As meições e omprimento e riz form relizs por osião trnsferêni s plnts pr solução nutritiv, outr no i plição o BHA e ultim no i olet. Ain n olet foi reliz mei e no e memrn. Após s meições e omprimento e retir o mteril pr meir no e memrn, um prte s rízes form oniions em sos e ppel pr serem levs estuf à 70 C, pr posterior eterminção o íon lumínio. A outr prte s rízes erm imeitmente ongels em N 2 líquio e rmzens -80 pr posterior nálise e peróxio e hirogênio e peroxição e lipíeos (TBARS), proteíns solúvel e insolúvel, peroxises o sorto (APX), tlses (CAT) e ismutses o superóxio (SOD).

39 Colet úni às 72 hors 39 CV. M-Soy 8222 CV. M-Soy 9144 ph 6,0 ph 4,0 ph 4,0 + Al ph 4,0 + BHA BHA + Al Ilustrção 2. Desrição olet o experimento IV 4.6. Delinemento e nálise esttísti Em toos os experimentos foi utilizo elinemento em loos sulizos. Pr o experimento I, foi utilizo um ultivr (M-Soy 8222), ino trtmentos (0, 25, 50, 75 e 100 M e Al) e três repetições. No experimento II, ino ultivres (M-Soy 8222, M-Soy 8866, M9144RR, M-Soy 9350 e FT-106), ois trtmentos (0 e 100 M e Al) e três repetições. No experimento III, us ultivres (M-Soy 8222 e M-Soy 9144), ino trtmentos (ph 4,0; ph6,0; 200 M e Al; 200 M e Al M e BHA e M e BHA), ino tempos e olet (0, 12, 24, 48 e 72 hors) e três repetições. No experimento IV, form utilizs us ultivres, ino trtmentos ( ph 6,0, ph4,0, 200 M e Al +3 e 200 M e Al M e BHA e 100 M e BHA), um tempo e olet (72 hors) e três repetições.

40 40 Os resultos otios form ompros, em mesmo nível e signifiâni, pelo teste e Tukey 5% e proilie pelo progrm omputionl SISVAR - Sistem e Análise e Vriâni pr Dos Blneos - esenvolvio por Ferreir (2000) Avlições Determinção o resimento reltivo riz e prte ére. Em toos os experimentos form relizs eterminções o resimento reltivo prte ére e riz om o uxilio e esl métri. Assim relionrm-se os os e resimento s plnts trts om lumínio e s plnts ontrole, em função o tempo exposição Pesgem e mss mtéri se A pesgem foi reliz om o uxilio e lnç nlíti, pr isso s plnts pós olet form sepr em prte ére e riz (pens pr os experimentos I e II), rmzens em sos e ppel e ssim levs estuf 70ºC por um períoo e 72 hors. Quno o mteril tingiu peso onstnte proeeu-se pesgem Porentgem e no e memrn A metoologi utiliz foi pt prtir e Blum e Eeron (1981). Pr isso 10 isos e folhs primáris form retiros por meio e um perfuror ilínrio e se om iâmetro e 10 mm. Em segui, os isos form oloos em tuos rosqueos onteno 10 ml e H 2 O eioniz, e fehos hermetimente. Retirou-se os primeiros 5m riz pr relizr mei o no e memrn, mesm form utiliz pr os isos folires, oloou-se o mteril riulr em tuos onteno águ eioniz. Os tuos form eixos em repouso, à tempertur miente (25 ºC), por 6 hors, so gitção osionl. Deorrio o tempo esteleio, solução que estv em ontto om os isos foi trnsferi pr tuos e ensio e primeir leitur (L1), em onutivímetro, foi etermin. A solução foi evolvi pr os tuos rosqueos in om o mteril vegetl, estes, fehos hermetimente e queios em nho-mri 100 ºC, por 60 minutos. Assim em tempertur miente, águ e ontto foi novmente trnsferi pr tuos e ensio e novs leiturs (L2), form relizs. O perentul e no e memrn foi lulo prtir relção entre os vlores primeir e segun leitur e oro om fórmul:

41 41 % DM = L1 x 100, L2 One: % DM: perentgem e no e memrn L1: Leitur iniil L2: Leitur finl As seguintes eterminções form relizs pens nos experimentos III e IV Extrção e proteíns solúvel e insolúveis Pr extrção e proteíns solúvel e insolúvel 100 mg e rízes form mers em presenç e N 2 te otenção frinh e em segui iiono 1 ml e TCA 5%. O extrto foi entrifugo x g por 30 min em 4 C, o sorennte foi oleto e utilizo pr eterminção e proteíns solúveis. Pr eterminção s proteíns insolúveis o preipito foi resuspenio em 1 ml e uréi 8M + tiouréi 1M + CHAPS 2% + DTT 50 mm + Anfólitos 1%. O sorennte foi reolhio e utilizo pr eterminção s proteíns insolúveis Determinção e proteíns solúvel e insolúveis A eterminção o onteúo e proteíns solúveis totis foi reliz pelo métoo esrito por Brfor (1976). O métoo é seo n munç olorção o regente Coomssie Brillint lue G-250 quno ligo proteín e pr urv prão utilizou-se proteín lumin séri ovin (BSA). Pr eterminção, líquots e 10 μl o extrto protéio iluío 1/4 form misturs om 2,5 ml o regente e Brfor, sumetis à leve gitção e inuos por 30 minutos tempertur miente. Em segui, s mostrs form lis 595 nm e onentrção express em mg e proteín.g-1 MS. A eterminção o onteúo e proteíns insolúveis totis foi reliz om se no métoo proposto por Lowry (1951). O métoo se sei num seqüêni e us reções que oorre entre s ligções peptíis protéis om o íon Cu 2+ e em segui formção e um omplexo o áio molitotungsténio (presente no regente e Folin-Ciolteu) om os resíuos e triptofno e tirosin (unntes ns proteíns insolúveis) resultno em um omposto olorio que poe ter su onentrção estim em espetrofotômetro 750 nm.

42 42 Assim, pr s eterminções, líquots e 1 ml o extrto form trnsferis pr tuos e ensio, iionou-se 5 ml o regente Folin C (Cronto e sóio niro 2% em NOH 0,1N + sulfto e ore 0,5% em e itrto e sóio 1%) e, pós 10 minutos, 0,5 ml o Folin D (regente e fenol 1N). Por fim, os tuos form inuos 25 ºC por 30 minutos e então s leiturs form relizs em espetrofotômetro 750 nm. A onentrção s proteíns insolúveis totis foi oti omprno-se om urv prão e BSA e onentrção foi express em mg e proteín.g -1 MS Extrção pr eterminr peroxição e lipíios (TBARS) Pr eterminção peroxição e lipíios foi reliz extrção, merno 100 mg e rízes em N 2 líquio e iionno 1 ml e TCA 5%. O extrto foi entrifugo g por 15 minutos 4 C. O sorennte foi oleto e utilizo pr eterminção peroxição e lipíeos Determinção peroxição e lipíeos A peroxição e lipíios foi mensur prtir quntie e mlonilleío (MDA) o extrto e rízes, trvés su reção espeífi om o áio tioritúrio (TBA), reção n qul é gero um romóforo e or vermelh. O métoo que foi utilizo foi esrito iniilmente por Heth & Pker (1968) e pto por Peixoto (1998). Alíquots e 500 µl o extrto form trnsferis pr tuos e ensio, e estes iionos 2 ml e regente onteno TBA 0,5 % (p/v) issolvio em TCA 20 % (p/v). Os tuos form hermetimente fehos e mistur e reção fiou inu em nhomri 95 ºC, por 45 min, e em segui resfri em nho e gelo. As mostrs form entrifugs tempertur miente (25 ºC) por 5 minutos, em entrífug e n. As leiturs form relizs 25 ºC ns sorânis e 532 e 660 nm, respetivmente (est, reltivo à reção não espeífi). A segun leitur foi sutrí primeir pr otenção leitur espeífi e quntie o omplexo MDA-TBA form foi lul trvés o oefiiente e extinção molr e 155 mm -1 m -1 (Heth & Pker, 1968). Os resultos form expressos em nmol MDA-TBA/ g MF

43 Extrção e peróxio e Hirogênio (H 2 O 2 ) Pr extrção e peróxio e hirogênio form mers 50 mg e riz em N 2 líquio e posteriormente, iiono 500 L e tmpão fosfto e potássio 100mM, ph 6,0 + KCN 5 mm + rvão 0,3% + PVPP 0,1%. O extrto foi entrifugo g por 15 minutos 4 C. O sorennte foi utilizo pr eterminção o peróxio e hirogênio Determinção e peróxio e hirogênio (H 2 O 2 ) A onentrção e H 2 O 2 foi etermin pelo métoo esrito por Gy et l. (1999). Neste ensio, o peróxio e hirogênio rege om Fe +2 ph ixo, n presenç o ornte lrnjo e xilenol (XO) pr formção e Fe +3. A onentrção e Fe +3 ger foi lul pelo umento sorâni, osiono pel formção o omplexo Fe-XO. Alíquots e 100 µl o extrto form trnsferis pr tuos e ensio e iiono 900 µl e regente onteno 0,25 mm e FeSO 4, 0,25 mm e (NH 4 ) 2 SO 4, 0,25 mm e H 2 SO 4, 124 µm e lrnjo e xilenol e 99 mm e soritol. A mistur e reção foi inu por 30 minutos, 25ºC, e posteriormente, form relizs s leiturs e sorâni, no omprimento e on e 560 nm. As onentrções e H 2 O 2 form otis prtir e urv prão e os os form expressos Mol/g MF. Ativies enzimátis Extrção enzimáti Pr extrção enzimáti foi neessário merr 100 mg e riz em lmofriz om N 2 líquio e iionr 1000 L e tmpão fosfto e potássio 100 mm, ph 7,0 + EDTA 1 mm + áio sório 1 mm. O extrto foi entrifugo g 4 C por 30 minutos. O sorennte foi oleto e utilizo ns reções enzimátis ixo Ativie e ismutse e superóxios (SODs) Est tivie enzimáti foi etermin seguno metoologi pt e Peixoto (1999) prtir e Del Longo et l. (1993) e Ginopolitis & Ries (1977). Neste métoo, é etermin iniição reução o NBT (p-nitro lue tetrzolium) pelo extrto enzimátio, evitno ssim formção o romóforo. Neste ensio, um unie e tivie enzimáti (UA) e SOD é onsier omo quntie e enzim neessári pr oter 50 % e iniição reução o NBT pel SOD onti no extrto enzimátio. Pr tnto, os extrtos form esongelos em nho e gelo (±4 ºC) e pós liquefção líquots e 100µl form então trnsferis pr tuos e ensios protegios luz, onteno

44 44 tmpão fosfto e potássio 50 mm, ph 7,8, 0,1 mm e EDTA, 13 mm e L-metionin e 75 µm e NBT. A reção foi inii pel ição e 2 µm e Rioflvin e onomitnte trnsferêni os tuos pr um âmr ilumin por um lâmp fluoresente irulr e 30 Wtts, urnte um períoo e 10 minutos. Em segui, leiturs e sorâni 560 nm form toms em espetrofotômetro. Form onsieros omo rnos reção, os tuos sem extrto, expostos e não expostos à luz. A tivie foi etermin pelo álulo quntie e extrto que iniiu 50 % reução e NBT (BEAUCHAMP e FRIDOVICH, 1971) e express em U/g MF/min (MAIA, 2004) Ativie peroxises e sorto (APXs) A tivie e APX foi etermin e oro om o métoo e Nkno & As (1981), moifio por Koshi (1993), no qul presenç e APX no extrto ruto iminui onentrção e peróxio e hirogênio o meio, pel reução e áio sório forneio. Alíquots e 100 µl os extrtos form trnsferis pr tuos e ensio e iionos, 2,7 ml e tmpão fosfto e potássio 50 mm, ph 6,0, onteno 0,8 mm e áio L-sório P.A. A leitur reção em espetrofotômetro foi inii no momento ição e H 2 O 2 o meio e reção, oservno o erésimo leitur no intervlo e segunos (relizos 30 segunos) em um sorâni e 290 nm. Aiionlmente, leiturs e tuos ontroles, om e sem mostr, n usêni e peróxio e hirogênio, form relizs. Pr efeito e álulo, foi onsiero que o erésimo e 1 unie e sorâni equivle 1 unie e tivie (UA). As tivies o extrto totl form etermins pelo álulo quntie e extrto que reuziu leitur e sorâni em 1 UA e expressos em mol ASA/g MF/ min Ativie e tlse (CAT) A eterminção tlse foi etermin pel ição e 100 µl o extrto enzimátio 2,9 ml e um solução onteno H 2 O 2 12,5 mm e tmpão fosfto e potássio 50 mm, ph 7,0, e pel meição iminuição sorâni 240 nm, 30 o C (HAVIR & MCHALE, 1987). A tivie enzim foi lul usno o oefiiente e extinção molr e 36M -1 m Determinção e lumínio (Métoo luminon, pto) ) Otenção urv prão Este métoo foi pto prtir métoo e Oliveir (2006). Pr otenção urv foi

45 45 neessário o uso o tmpão etto e luminon ph 4,6, otio trvés ição e 120 ml e áio étio glil à 37 g e NOH e 0,35 g e luminon ompleto pr um volume e 1 L e águ estil e ph orrigio pr 4,6. Um solução prão onteno 10 ppm e Al 3+ prtir e AlNH 4 (SO 4 ) 2.12H 2 O. E in o uso e um solução e HCl 0,3N A urv foi oti onforme Tel 1. Após, gitr os tuos em vórtex e levá-los o nho-mri 80 ºC urnte 30 minutos este form resfrios tempertur miente e iionos 1 ml o tmpão etto e luminon. Dest form permneerm em repouso por 30 minutos e em segui leitur foi etermin em espetrofotômetro = 525 nm. ) Otenção o extrto Digestão nitroperlóri Primeirmente 200 mg e mss se form olos em tuos igestor e iionos 4 ml e um mistur e áio nítrio (HNO 3 ) onentro e áio perlório (HClO 4 ) (2:1) e ssim permneerm em repouso por us hors. Em segui o mteril foi igerio 150ºC, lnço grulmente, s mostrs form retirs o loo igestor quno se enontrrm reuzis mete. Logo em segui s mostrs form novmente levs pr o loo igestor e permneerm por mis 20 minutos 210ºC. A igestão foi finliz quno solução se tornou inolor, e om o preimento e um fumç rn e ens o áio perlório. Então, s mostrs esfrirm tempertur miente e ssim iion à mostr form iluís 30 vezes, pr proeer eterminção o onteúo e lumínio. Tel 1. Alíquots e regentes utilizos pr otenção urv prão e Al +3 (OLIVEIRA, 2006). TUBOS Solução prão e Al (ml) Águ estil (ml) HCl 0,3 N (ml) ppm e Al ,3 2, ,6 2, ,9 2, ,2 1, ,8 1, ,4 0, * Volume reionl = 4 ml.

46 46 ) Métoo pr quntifição o lumínio 3 ml e extrto 3 ml e HCl Tuos e ensio Vortex Bnho-Mri/30min à 80 C Esfrir tempertur miente Aiionr 1 ml e Tmpão etto e luminon Esperr/ 30 min Relizr leitur em estrofotômetro à 525 nm Ilustrção 3. Esquem relizo pr eterminr s onentrções e lumínio nos teios s rízes e soj.

47 47 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 5.1. Respost o ultivr M-Soy 8222 exposto ino oses resentes e Al Iniores e resimento ) Comprimento prte ére e riz Oservou-se que houve elínio no resimento prte ére e s rízes onforme o umento s osgens e lumínio. Conentrções prtir e 50 M e Al 3+ poem fetr o resimento s plnts, oservo tnto n prte ére qunto ns rízes emor iferenç tenh sio oserv e form mis entu ns rízes (Tel 2). N prte ére houve um erésimo e 22% em plnts sumetis 100 mol e Al +3 em relção o ontrole (0 mol e Al +3 ) enqunto que ns rízes o erésimo foi e 31%. Ain que o tempo e exposição sej onsiero urto pr usr toxiez n prte ére, foi oservo que s plnts sofrerm interferêni no seu resimento. O efeito tóxio o lumínio é em noto ns rízes s plnts, ntes que qulquer sintom poss ser evienio n prte ére, é provável que reução e resimento n prte ére, tenh oorrio evio os nos que oorrem n riz (MATSUMOTO et l., 2000), tis omo o limito resimento que restringe sorção e nutrientes e águ, priniplmente fósforo e álio (Tel 2).

48 48 Tel 2. Comprimento (m) prte ére e riz e plnts e soj o ultivr M-Soy 8222 sumetis oses resentes e Al +3. Trtmentos ( M e Al 3+ ) Prte ére Comprimento (m) Riz 0 18,7 A 17,2 A 25 18,2 A 18% 17,1 A 50 17,5 A 14,0 B 75 17,0 A 13,6 B ,4 B 11,8 C Méis seguis mesm letr não iferem esttistimente o nível e signifiâni e 5% pelo Teste e Tukey. 31% ) Mss se O efeito toxio o lumínio influeniou no peso mtéri se s plnts, n prte ére e n riz. N prte ére foi oserv iminuição mtéri se quno s plnts form sumetis onentrções miores ou iguis 75 M e Al 3+ hveno prtir est onentrção iferenç signifitiv s emis (Tel 3). Ns rízes tmém houve iferenç esttísti entre os trtmentos plios, emor ess iferenç sej mis signifitiv n onentrção e 100 M e Al 3+ (Tel 3). A prte ére sofreu um reução e 58% quno s plnts form sumetis 100 mol e Al +3 em relção o ontrole, enqunto que riz sofreu reução e 60%. A iminuição mtéri se n riz poe ser evi reução n ivisão elulr oorri pel influêni toxi o lumínio. Ess iminuição proução e mtéri se orrespone os efeitos o lumínio no resimento s plnts. Os ftores, omprimento e proução e mtéri se, são onsieros prâmetros iniores toxiez e lumínio em plnts e estão iretmente relions, pois quno há iminuição no omprimento onsequentemente poe hver iminuição e mtéri se. O ritério mis utilizo pr meir toxiie o Al +3 é omprção o resimento e/ou o peso s rízes e plnts resis em solução nutritiv om ph áio e um onentrção equ e Al +3 om plnts ontroles resis n usêni e Al +3 (CAMBRAIA & CAMBRAIA, 1995).

49 49 Tel 3. Proução e mss se (g) e plnts e soj sumetis ino oses resentes e lumínio.. Trtmentos ( M e Al 3+ ) Prte ére Mss se (g) Riz 0 0,67 A 0,22 B 25 0,53 A 0,12 C % 0,52 A 60 % 0,12 C 75 0,34 B 0, 094 D 100 0,28 B 0, 089 D * Méis seguis mesm letr não iferem esttistimente o nível e signifiâni e 5% pelo Teste e Tukey Sintoms visuis Neste trlho, prte ére não presentou nenhum sintom visível e toxiez ns folhs, porém o seu resimento em tmnho foi reuzio (Figur 2A). Ns rízes os sintoms ientifios form reução no resimento o tmnho, engrossmento s mesms e umento n emissão e rízes lteris (Figur 2B). Os sintoms e toxiez e lumínio nem sempre são filmente ientifiáveis priniplmente n prte ére (MATSUMOTO et l., 2000). Anjos 2007, trlhno om plântuls e milho sumetis um onentrção e 200 M e Al oservou que em um períoo e 7 is prte ére s mesms não presentrm sintoms visíveis. A B Figur 2. Visão gerl prte ére e plnts e soj o ultivr M-Soy 8222 (A) e rízes om sintoms e toxiez (B).

50 50 Como s rízes são os primeiros órgãos entrr em ontto om o Al +3 no solo, ese s primeirs oservções foi registro que os sintoms e toxiez expressvm-se e form mis entu no sistem riulr (ROSSIELLO & JACOB NETO, 2006). A rápi respost riz ini que num primeiro momento o Al inie expnsão e elongção s éluls s rízes, e epois ivisão elulr tmém pss ser inii (MATSUMOTO, 2000). Apesr os prinipis sintoms siturem-se ns rízes muitos outros poem surgir n prte ére (FRÁGUAS & TERSARIOL, 1993) Dno e memrn O no e memrn foi meio pr oservr estilie s memrns elulres em função s onentrções e lumínio. Houve iferenç signifitiv entre os trtmentos tnto ns folhs omo em rízes. Foi oservo que o no e memrn ns folhs e plnts sumetis 100 mol e Al +3 é e 46,4% em relção à plnt ontrole, porém esse umento foi mis signifitivo em rízes, 52%, em plnts sumetis 100 M e Al 3+ (Tel 4). É oservo que o no e memrn em 0 mol e Al é lto, isso se eve provvelmente o fto e que s plnts se enontrvm em onições e ph 4,0. O no e memrn foi mis expressivo em rízes sumetis onentrções mis elevs. Tel 4. Dno e memrn (%), e folhs e riz o ultivr M-Soy 8222 sumetis oses resentes e Al +3 Trtmentos ( M e Al 3+ ) Dno e Memrn (%) Folhs Riz 0 34,2 D 44,6 C 25 42,3 C 46,4% 47,7 C C 54 B 75 54,6 B 67,9 B ,9 B 93 A * As méis om mesm letr não iferem esttistimente o nível e signifiâni e 5% pelo Teste e Tukey. 52% Oserv-se trvés o gráfio que ns folhs, 100 mol e Al +3 us umento no no e memrn em 46,4% e em rízes esse umento é e 52%, mostrno ssim que est onentrção inuz signifitivmente o no ns memrns elulres, (Tel 4). Mlnner (2008) oservou que o Al +3 inuz nos e memrn em genótipos e Plffi glomert.

51 Respost e ino ultivres e soj sumeti um onentrção e Al Iniores e resimento ) Comprimento prte ére e riz No seguno experimento o Al +3 iniiu o omprimento prte ére e riulr em tos s ultivres. O resimento prte ére s ultivres M-Soy 8222, M-Soy 8866 e M-Soy 9350 presentrm iferenç esttísti entre os trtmentos e Al +3, enqunto que s ultivres M-Soy 9144 e FT-106 não presentrm iferenç signifitiv quno se relizou ess mesm omprção (Tel 5). O omprimento riulr s ultivres M-Soy 8222, M-Soy 8866, FT-106 e 9350 presentrm iferenç trtmentos. As rízes ultivr M-Soy 9144 mostrrm-se mis resistentes onentrção e Al +3 não presentno iferenç entre plnts ontrole e plnts om trtmento e Al +3 (Tel 5). A ultivr M-Soy 8222 presentou mior erésimo no omprimento prte ére presentno um elt (iferenç entre plnt ontrole e s plnts em trtmento) e 17%. O menor elt presento n prte ére foi ultivr FT-106 om 7%. Ns rízes o menor elt foi ultivr M-Soy 9144 presentno pens 14% e erésimo no omprimento s rízes enqunto que o mior erésimo oservo foi oservo n ultivr M-Soy 9350, porém ess não ifere ultivr M-Soy 8222, que presentou mior erésimo n prte ére (Tel 5). Tel 5. Comprimento (m) e ino ultivres e soj sumetis 0 e 100 µm e Al 3+. *Comprimento (m) Cultivres Prte ére Riz 0 µm e 100 µm e **Delt 0 µm e 100 µm e **Delt Al 3+ Al 3+ (%) Al 3+ Al 3+ (%) MSoy ,3 A 15,2 A 17 7,1 A 5,2 B 27 MSoy ,7 A 17,7 A 10 7,4 A 5,7 AB 22 M9144 RR 21.7 A 18,7 A 13 8,4 A 7,2 A 14 FT ,9 B 15,6 A 7 6,9 A 4,8 C 30 MSoy ,0 A 17,5 A 12,5 7,8 A 5,5 B 29 * Méis om mesm letr miúsul (ultivres) e minúsul (ose) não iferem o nível e signifiâni e 5%, respetivmente pelo Teste e Tukey e Teste F. ** Diferenç perentul vriável iológi onsierno o ontrole (0µM e Al +3 ) e ose (100µM e Al +3 )

52 52 ) Mss se N prte ére, ultivr M-Soy 8222 presentou 68,6% e erésimo n proução e mtéri se, seno ultivr que foi mis fet om onentrção e Al +3, porém não ifere esttistimente ultivr M-Soy 8866 que presentou 49,3% e iminuição n proução e mtéri se n prte ére. As ultivres FT-106 e M-Soy 9350 form s ultivres que mis tolerrm presenç o Al +3 (Tel 6). As ultivres presentou entre si iferenç n proução e mss se s rízes. A ultivr M-Soy 9144 presentou o mior elt, 34%, porém é igul esttistimente s ultivres M-Soy 8222, M-soy 8866 e FT-106, iferino pens ultivr M-Soy 9350, que presentou o menor elt, 23% (Tel 6). Cruz et. l, (2008), trlhno om plnts e sorgo oservou que oses resentes e lumínio fetrm severmente proução e mss se s plnts, one foi verifio um erésimo signifitivo mss se à mei que se umentrm s oses e lumínio n solução nutritiv. Tel 6. Proução mss se (g) e ino ultivres e soj sumetis 0 e 100 µm e Al +3 *Mss se (g) Cultivres Prte ére Riz 0 µm e 100 µm e **Delt 0 µm e 100 µm e Delt Al 3+ Al 3+ (%) Al 3+ Al 3+ (%) MSoy ,341 C 0,107 C 68,6 0,168 B 0,124 BC 26 MSoy ,217 D 0,110 C 49,3 0,121 C 0,086 C 28,9 M9144 RR 0,350 B 0,198 B 43,4 0,258 A 0,170 A 34 FT-106 0,360 B 0,243 AB 32,5 0,117 C 0,087 C 25,6 MSoy ,449 A 0,301 A 32,9 0,122 C 0,093 C 23 * Méis om mesm letr miúsul (ultivres) e minúsul (ose) não iferem o nível e signifiâni e 5%, respetivmente pelo Teste e Tukey e Teste F. ** Diferenç perentul vriável iológi onsierno o ontrole (0µM e Al +3 ) e ose (100µM e Al +3 ) Dno e memrn A porentgem e no e memrn mee o umento o extrvsmento o onteúo elulr, evio o umento fluiez s memrns em eorrêni e injuris sofris em eorrêni iversos estresses (SUASSUNA, 2007). Neste trlho o trtmento e Al usou no ns memrns ns folhs s ino ultivres presentno iferenç signifitiv entre s mesms, porém os nos form miores ns ultivres 8222, 8866 e FT- 106 seno que est situção é mis evieni n primeir. A ultivr 9144 presentou

53 53 menor no e memrn ns folhs, em rízes não ifere ultivr M-soy 8866 que present o menor no e memrn (Tel 7). A iferenç o no e memrn em plnts ontrole em relção às sumetis onentrções e Al +3 é mior ns ultivres M-Soy 8222 e n ultivr M-Soy 8866, seno, 45 e 31,5%, respetivmente, ns folhs. Ns rízes ultivr que present mior no e memrn, é ultivr M-Soy 8222, om 35,5%. A ultivr que se mostr menos fet pelo estresse e Al +3 é ultivr M-Soy 9144, presentno menor no tnto ns folhs omo ns rízes, presentno um umento e pens 17% em relção em plnt fets por Al +3 ns folhs e e 23,9% ns rízes. Tel 7. Dno e memrn (%) em ino ultivres e soj. Folhs (A) e riz (B). *Dno e memrn (%) Cultivres Folhs Riz 0 µm e 100 µm e **Delt 0 µm e 100 µm e **Delt Al +3 Al +3 (%) Al +3 Al +3 (%) MSoy C 77,5 A 45 50,1 AB 75,4 AB 33,5 MSoy ,1 B 80,5 A 31,5 49,7 AB 62,4 BC 20,3 M9144 RR 38,4 C 46,4 C 17 39,1 B 51,4 C 23,9 FT ,4 A 85,5 A 28,1 59,5 A 85,4 A 30,3 MSoy ,6 B 62,8 B 16,2 60,4 A 76,5 AB 21 * Méis om mesm letr miúsul (ultivres) e minúsul (ose) não iferem o nível e signifiâni e 5%, respetivmente pelo Teste e Tukey e Teste F. ** Diferenç perentul vriável iológi onsierno o ontrole (0µM e Al +3 ) e ose (100µM e Al +3 ) Sintoms visuis Neste experimento os sintoms visíveis form semelhntes os que form presentos no experimento I, porém ultivr M-Soy 8222 (Figur 3A) presentou-se mis fet o que s emis, enqunto que M-Soy 9144, menos fet (Figur 3B). N prte ére houve pens reução no resimento priniplmente n ultivr M-Soy 8222, enqunto que n riz houve engrossmento e emissão e rízes lteris. (Figur 3A, B e C). O efeito toxiez se mnifest, iniilmente, so form e reução n tx e resimento s rízes, que, omo tl, é um fenômeno muito rápio: nos genótipos mis sensíveis, reução o longmento s rízes ontee entre 30 minutos e 2 hors pós o iniio exposição o Al +3 (BARCELÓ & POSCHENRIEDER, 2002).

54 54 A B C Figur 3. Plnts s ultivres M-Soy 8222 (A) e M-Soy 9144 (B), presentno iferenç e omprimento quno sumetis os trtmentos e 0 e 100 M Al +3. Riz om toxiez e Al +3 ultivr M-Soy 8222 (C). N prte ére, os sintoms resultntes toxiez não são lrmente ientifiáveis, e s injuris provos pelo Al +3 poem ser onfunis om queles eorrentes e eslnço ou efiiêni nutriionl, espeilmente o P: reução gerl o resimento, folhs pequens e vere-esurs, om mturção tri e rmos om olorção purpúre. Em outros sos, os sintoms são semelhntes às efiiênis e C e Fe, om o enrolmento e folhs jovens ou mlformções e olpso e peíolos. Tmém tem sio relt oorrêni e éres lorótis ou nerótis sore superfíie folir, lemrno sintoms e toxiez e Mn ou mesmo e efiiêni híri (KOCHIAN, 1995). 5.3 Respost e ultivres e soj exposição o Al +3 e ph ixo em iferentes tempos Comprimento riulr e us ultivres e soj (M-Soy 8222 e M-Soy 9144). Ns us ultivres, o Al +3 reuziu o resimento riulr em relção às plnts que estvm em onições e ph 6,0. A riz ontinu reser em presenç e Al +3, porém e form

55 Cresimento riulr (m) Cresimento riulr (m) 55 mis lent em relção plnt ontrole (ph6,0). É oservo que ns us ultivres o efeito que o ph 4,0 us é semelhnte o uso pel toxiez o Al +3, hveno tmém um resimento mis lento. Houve reuperção signifitiv pens n ultivr M-Soy 9144 quno trts om o ntioxinte BHA em relção às plnts trts om o lumínio em onição e ph 4,0 este efeito foi mis signifitivo e oorreu ns us ultivres (Figur 4 A e B). 36 ph 6,0 ph 4,0 Al Al + BHA BHA A h 12h 24h 48h 72h e e e B 9 0 0h 12h 24h 48h 72h Tempo e exposição os trtmentos Figur 4. Cresimento riulr e us ultivres e soj M-Soy 8222 (A) e M-Soy 9144 (B) sumetis trtmentos e ph ( 4,0 e 6,0), Al +3 (200 M) e BHA (100 M), oservs em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie. Roh (2006), trlhno om plnts e milho tolernte e sensível presenç e lumínio, oservou que houve reução no resimento s rízes em onentrções e 150 e 200 M ns us ultivres estus omo o que oorreu neste trlho quno s plnts form sumetis 200 M e Al +3. Bonto (2001) oservou reuções ontrstntes no resimento riulr o sumeter us ultivres milho um tolernte (AG 5011) e outr sensível (AG 122), um onentrção e 185 M e lumínio. A ultivr tolernte presentou menor iniição o resimento riulr pós 3 is e trtmento. Msrenhs et l., (1984), trlhno om ultivres e soj, oservrm que, em onentrções elevs e lumínio, miores que 185 M, não influeniv no omprimento s rízes e ultivres

56 56 sensível e tolernte. De oro om este utor isso eve ter oorrio evio o efeito uso pelo lumínio que eve ter ultrpsso pie e tolerâni ultivr tolernte, eliminno ssim s iferençs entre s ultivres. O resimento riulr, espeilmente riz prinipl, pree ser um os melhores initivos, quno ompro outros prâmetros e resimento pr inir tolerâni iferenil o lumínio (CAMBRAIA, 1991). Figur 5. Plnts e soj ultivr M-Soy 9144 sumeti onentrções e ph, Al +3 no tempo e 72 hors e 24 hors e ntioxinte BHA. Neste experimento em 72 hors e exposição os trtmentos e ph e Al +3 e 24 hors e BHA, plnt que presentou mior resimento foi que estv sumeti onições e ph 6,0 enqunto que s que estvm em onições e ph 4,0 e Al +3 presentrm o resimento reuzio. As plnts que form trts por 24 hors om o ntioxinte BHA presentrm reuperção no resimento, priniplmente quels que estvm sumetis pens onições e ph 4,0 (Figur 5) Dno e memrn em us ultivres e soj (M-Soy 8222 e M-Soy 9144). Houve umento no no e memrn s us ultivres estus em função o tempo. As plnts sumetis à onentrção e lumínio e ph 4,0 sofrerm um mior no e memrn, porém s que estvm em presenç e ph 4,0 só omeçrm sofrer nos prtir e 24h e exposição enqunto que s que estvm em presenç e lumínio pós 12h e exposição. N ultivr M-Soy 8222, os nos form miores o que n ultivr M-Soy 9144, pens nos tempos e 12 e 24h pós esse períoo o no ns us ultivres são semelhntes. O BHA proporionou um reução signifitiv no no e memrns s us ultivres, n ultivr M-Soy 8222 reução foi e 43% em relção às plnts trts

57 Dno e memrn (%) Dno e memrn (%) 57 om Al +3 e e 43,7% em relção às plnts trts om ph 4,0. N ultivr M-Soy 9144 o BHA reuziu o no e memrn em 50% e em relção s que estvm em presenç e Al +3 e em presenç e ph 4,0 reuziu 42,8%. (Figur 6) ph 6,0 ph 4,0 Al Al + BHA BHA e e f f A 0 0h 12h 24h 48h 72h 90 B h 12h 24h 48h 72h Tempo (h) e exposição os trtmentos Figur 6. Dno e memrn em rízes e us ultivres, M-Soy 8222 (A) e M-Soy 9144(B), sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200 M) e ntioxinte BHA (100 M) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie Peroxição e lipíeos e us ultivres e soj (M-Soy 8222 e M-Soy 9144). A peroxição e lipíeos umentou em função o tempo ns plnts trts om Al e ph 4,0 e não lterou em onições e ph 6,0 ns us ultivres. Em plnts ultivr M- Soy 8222 sumetis trtmentos om Al e ph 4,0 o onteúo e peróxio e lipíeos ument em 63 e 59%, respetivmente, em rlção s plnts ontrole (ph 6,0). N ultivr M-Soy 9144 est mesm relção é e 66% pr Al e e 35,2% em ph 4,0. Inino que ultivr 9144 possui mior proução e peróxio e lipíeos em onições e estresse por lumínio (Figur 7)

58 nmol MDA-TBA/ g MF nmol MDA-TBA/g MF ph 6,0 ph 4,0 Al Al + BHA BHA e e A 0 0h 12h 24h 48h 72h e f f B 0 0h 12h 24h 48h 72h Tempo (hors) e exposição os trtmentos Figur 7. Peroxição e lipíeos em teios e rízes e us ultivres, M-Soy 8222 (A) e M-Soy 9144 (B), sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200 M) e ntioxinte (100 M) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie Esse umento n peroxição e lipíeos é onsiero omo um sintom oorrêni e nos oxitivos ns éluls. A ultivr M-Soy 9144 presentou um menor no ns memrns, ess reução poe ser resultnte pie o lumínio em iminuir tivie H + -ATPse memrn plsmáti (PEIXOTO,1997). A iniição tivie H + -ATPse é, prentemente, eorrente ligção o lumínio o omplexo enzim-sustrto pelos resíuos SH o sítio tivo e, tmém, os fosfolipíeos s memrns, o que provo lterções no miromiente enzim e, onsequentemente, moifições n onformção e n tivie H + -ATPse. A reução n tivie ess enzim poeri ser então, um estrtégi utiliz pels plnts pr reuzir o onteúo e lumínio umulo no simplsto, o que poeri resultr num menor peroxição os lipíeos (CAKMAK & HORST, 1991). Fonse Junior (2007), trlhno om ultivres e rroz e tolerâni iferenil, sumetis 1mM e Al, oservou que o lumínio proporionou um umento n peroxição e lipíeo em ultivr sensível e que n tolernte o efeito não foi signifitivo, omo o que foi oservo neste trlho (Figur 6). Merig et l., (2004), trlhno om ultivres siátios

59 mg/ g MS mg/ g MS 59 e rroz oservou um umento no onteúo e peróxio e lipíeos e 82% em ultivr sensível e 43% em tolernte, quno ests form exposts 56 hors e trtmento e 80 M e Al, Peixoto, (2001), oservou em sorgo um umento e 200% em ultivr sensível e e 126% em ultivr tolernte Conteúo e proteín solúvel e us ultivres e soj (M-Soy 8222 e M-Soy 9144). O onteúo e proteín solúvel foi rstimente iminuío em função os trtmentos e Al e ph 4,0 no eorrer o tempo. A ultivr M-Soy 9144 presentou um menor onteúo e proteín solúvel em relção ultivr M-Soy 8222 no tempo e 72 hors e exposição o lumio e ph 4,0. Em presenç e ph 6,0 quntie e proteín não é ltero. Ns us ultivres o onteúo e proteín solúvel só é iminuío prtir e 48 hors e exposição o lumínio. O BHA iminui o efeito o lumínio sore o onteúo e proteín, porém e form pouo signifitiv (Figur 8) ph 6,0 ph 4,0 Al Al + BHA BHA A e e e e 0h 12h 24h 48h 72h B e e e e 0h 12h 24h 48h 72h Tempo e exposição os trtmentos Figur 8. Conteúo e proteín solúvel s rízes s ultivres M-Soy 8222(A) e M-Soy 9144 (B) sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200 M) e ntioxinte BHA (100 M) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os tempos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie.

60 mg/g MS mg/g MS 60 As plnts ultivr M-Soy 8222 em presenç e Al e ph 4,0, tem o onteúo e proteín solúvel iminuío em 30,55% e 36,11%, respetivmente no tempo e 72 hors. N ultivr M-Soy 9144 oorre iminuição o onteúo e proteín solúvel em presenç e Al, e 41,17%. (Figur 8) Conteúo e proteín insolúvel e us ultivres e soj (M-Soy 8222 e M-Soy 9144). A quntie e proteín insolúvel foi iminuí ns us ultivres em função o tempo e exposição os trtmentos e Al e ph 4,0 porém oserv-se trvés figur 5, que ultivr M-Soy 8222 possui um onteúo mior e proteín insolúvel o que ultivr M- Soy 9144, isso se eve provvelmente própri rterísti plnt (Figur 9) g ph 6,0 ph 4,0 Al Al + BHA BHA f e A h 12h 24h 48h 72h g f e B 0 0h 12h 24h 48h 72h Tempo (hors) e exposição os trtmentos Figur 9. Conteúo e proteín insolúvel em teios e rízes sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200 M) e ntioxinte BHA (100 M) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie. N ultivr M-Soy 8222 iminuição e proteín insolúvel em plnts que estvm sore trtmentos e Al e ph 4,0 foi e 18,78 e 29,7%, respetivmente em 72 hors.

61 mmol ASA/g MF/min mmol ASA/g MF/ min 61 Enqunto que n ultivr M-Soy 9144, foi e 30,28% pr lumínio e e 35,78% pr ph 4,0 em 72 hors. As ultivres que estvm em presenç e ph 6,0 tiverm o onteúo e proteín insolúvel iminuío em função o tempo ns us ultivres. O BHA proporionou um umento e proteín solúvel em reção s plnts trts om Al e ph 4,0. O teor e proteín insolúvel é iminuío pós 24h e trtmento ns us ultivres (Figur 9) Ativie e APX em us ultivres e soj (M-Soy 8222 e M-Soy 9144). A tivie e APX umentou ns us ultivres estus em relção os trtmentos e Al e ph 4,0, ontuo ultivr M-Soy 8222 presentou um mior tivie em relção ultivr M-Soy Oserv-se trvés figur 10, que tivie APX n ultivr M- Soy 8222 ument signifitivmente nos trtmentos e lumínio e ph 4,0. Nest ultivr o trtmento e lumínio influeni mis tivie enzim o que o trtmento e ph 4,0 o mesmo não oorre n ultivr M-Soy 9144, one o efeito é ontrário. 15 ph 6,0 ph 4,0 Al Al + BHA BHA e A h 12h 24h 48h 72h 15 B 10 5 e e 0 0h 12h 24h 48h 72h Tempo (hors) e exposição os trtmentos Figur 10. Ativie e APX em teios e rízes e us ultivres M-Soy 8222 (A) e M- Soy 9144 (B), sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200 M) e ntioxinte BHA (100 M) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie.

62 nmol H2O2/g MF/min mmol H2O2/g MF/ min 62 N ultivr M-Soy 8222 há umento n tivie e APX e 69 % e 55% ns plnts sumetis Al e ph 4,0, respetivmente, em relção s plnts que estvm em onições e ph 6,0. N ultivr M-Soy 9144 o umento é e 35,6% pr Al +3 e e 43% pr ph 4,0 em relção s plnts sumetis ph 6,0. As plnts que form trts om Al e em segui om BHA, iminuírm signifitivmente tivie enzim nos ois ultivr. O ultivr M-Soy 8222 pelo umento tivie enzimáti poe inir que possui mior potenil pr remoção e H 2 O 2 o interior s éluls o que o ultivr M-Soy Ativie e CAT em us ultivres e soj (M-Soy 8222 e M-Soy 9144). 10 ph 6,0 ph 4,0 Al Al + BHA BHA A e 2 0 0h 12h 24h 48h 72h e B 0 0h 12h 24h 48h 72h Tempo (hors) e exposição os trtmentos Figur 11. Ativie e CAT, em teios e rízes e us ultivres M-Soy 8222 (A) e M- Soy 9144 (B), sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200 M) e ntioxinte (100 M) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie. A tivie e CAT umentou em função o tempo e exposição os trtmentos e que n ultivr M-Soy 8222 ess tivie é iminuí epois e 48 hors, enqunto que tivie ontinu umento ns plnts sumetis ph 4,0. N ultivr M-Soy 9144 o

63 U/g MF/min U/g MF/ min 63 umento tivie é oservo em toos os tempos e que o trtmento e Al +3 influeni mis n tivie que o ph 4,0. O ultivr M-Soy 8222 teve tivie e CAT iminuí signifitivmente quno foi sumetio o BHA por 24 hors, o mesmo oorre no ultivr M-Soy 9144, porém e form menos entu (Figur 11). Seguno Mizuno et l., (1998), ção onjunt s enzims APX e CAT poem tur protegeno s éluls s plnts ontr os níveis tóxios e H 2 O 2 usos por iferentes estresses, pesr e presentrem iferentes finies por H 2 O Ativie e SOD em us ultivres e soj (M-Soy 8222 e M-Soy 9144) ph 6,0 ph 4,0 Al Al + BHA BHA e e e e A 0 0h 12h 24h 48h 72h e e f e B 0 0h 12h 24h 48h 72h Tempo (hors) e exposição os trtmentos Figur 12. Ativie e SOD em teios e rízes sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200 M) e ntioxinte BHA (100 M) oservos em ino tempos. Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie. A tivie e SOD umentou signifitivmente nos ois ultivres sumetios Al e ph 4,0 em relção s que enontrvm-se em onições e ph 6,0. O ultivr M-Soy 8222 (Figur 12A) em onições e ph 6,0, teve tivie e SOD ument em 62,5% em

64 mg/g e MS mg/g MS 64 relção plnts trts om Al +3 e e 61% em onições e ph 4,0, emonstrno um que este trtmentos possuem efeito similres n tivie SOD. No ultivr M-Soy 9144 (Figur 12B) o umento tivie e SOD em 72h foi e 48% ns plnts trts om Al +3 em relção s que estvm em onições e ph6,0, esse umento foi mior quno omprou-se s plnts em onições e ph4,0 om s e ph 6,0, seno este umento e 55,04%. Oservou-se que tivie e SOD ument em plnts o ultivr M-Soy 9144 trts om lumínio te 48 hors e que epois erese o mesmo não oorreu no ultivr M-Soy O BHA iminui signifitivmente tivie e SOD ns us ultivres Respost e ultivres e soj à exposição e Al +3 e ph ixo Conteúo e proteíns solúveis e insolúveis em respost o estresse e lumínio. As proteíns são enontrs em tos s prtes élul vegetl e são funmentis so toos os spetos estruturis e funionis élul (BRAY, 2000). Assim, munçs nos teores e proteíns registros em plnts sumetis às onições e estresse, poem representr um grne no ou um menismo e limtção pr o resimento e esenvolvimento vegetl (PARIDA ; DAS, 2005; SILVEIRA et l., 2003) M-Soy 8222 M-Soy M-Soy 8222 M-Soy ph 6,0 ph 4,0 Al Al+BHA BHA 0 ph 6,0 ph 4,0 Al Al + BHA BHA Trtmentos Trtmentos Figur 13. Conteúo e proteíns solúveis (A) e proteíns insolúveis (B) em teios e rízes sumetios trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al 3+ (200 M) e ntioxinte BHA (100 M). Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie. Neste trlho prourou-se evienir os efeitos estressntes e lumínio e ph áio em rízes e soj em omo oservr se plnt onseguiri se reuperr o estresse uso por

65 65 estes, om uxilio e um ntioxinte. O onteúo e proteín solúvel iminuiu em função os trtmentos e lumínio e ph áio, porém quno sumetis 48 hors e estresse por lumínio e em segui sumetis 100 mm e BHA por 24 hors s plnts onseguirm se reuperr inino que este poe tenur os efeitos usos pel exposição o lumínio. Oservou-se que o trtmento e Al +3 e ph 4,0 usrm erésimos semelhntes no onteúo e proteín solúvel (Figur 13 A). Seguno Tester e Dvenport (2003), so onições e estresse, síntese e proteíns poe ser ument visno à estilizção e memrns elulres, ou in, sinlizção triuí o estímulo o estresse. Por outro lo, o umento ruso onentrção e proteíns solúveis em plnts exposts estresses poe refletir um umento soluilizção e inúmers proteíns e não um umento e síntese protéi (CAVALCANTI et l., 2004). O onteúo e proteín insolúvel nos teios s rízes e soj iminuiu quno sumetis onições e ph áio e onentrção e lumínio. As plnts que form sumetis onições e estresse por Al +3 por 48 hors e 24h e BHA onseguirm umulr um onteúo e proteín insolúvel mior que s plnts que permneerm por 72 hors em presenç e 200 M e lumínio. O efeito o ntioxinte em plnts sumetis estresse pens e ph áio oteve um mior umulo e proteín insolúvel o que s estresss por lumínio, inino que o ntioxinte possui mior efeito em presenç e ph áio o que e lumínio (Figur 13B) Influeni os trtmentos sore peróxio e hirogênio e lipíeos O umulo e peróxio e hirogênio umentou signifitivmente em plnts sumetis estresse e Al +3 e ph 4,0 ns us ultivres estus e esse umulo iminui em plnts que form trts om o ntioxinte,. O umento n onentrção e peróxio e hirogênio poe ter relção om o tempo e exposição o íon omo relt Fonse Júnior, (2007) e os prováveis efeito o ph áio (Figur 14A). Dipierro et l, (2005) enontrou umento n onentrção e peróxio e hirogênio em plântuls e óor om o umento e exposição o Al +3 n onentrção e 50 M té 48 hors, seguio por erésimo signifitivo pós 72hors. O umulo e EROs pree umentr om o tempo e exposição esse íon. Tmás et l, (2004), oservrm que iminuição e peróxio e hirogênio om o umento onentrção e Al +3 e 0 8 mm e Al. A iminuição e peróxio e hirogênio poe oorrer evio ção e enzims ntioxintes

66 mol/g MF nmol MDA-TBA/g MF M-Soy 8222 M-Soy M-Soy 8222 M-Soy ph6 ph4 Al Al + BHA BHA Trtmentos 0 ph 6,0 ph 4,0 Al Al+BHA BHA Trtmentos Figur 14. Peróxio e hirogênio (A) e peroxição e lipíeos (B) em teios e rízes e us ultivres e soj sumetis trtmentos e ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200 M) e ntioxinte BHA (100 M). Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie Neste trlho oserv-se trvés figur 14B, que os trtmentos proporionrm um umento no onteúo e peróxio e lipíeos. Este umento seri resulto os efeitos o Al +3 n memrn (lterção e su fluiez, permeilie, et.), umentno su suseptiilie à peroxição (CAKMAK & HORST, 1991). No entnto, tmém há hipótese e que gerção e peróxio e lipíeos, mei por Al +3, oorr evio o umento n proução e EROs inuzio por esse metl, li à reução n pie e estoxifição ests espéies (RYYPPO et l., 1998). Neste trlho ultivr M-Soy 8222 presentou-se om mior onteúo e peróxio e lipíeos. Não houve iferenç no onteúo e peróxio e lipíeos entre s ultivres quno ests estvm em onições e ph 6,0, inino que o ph 4,0 isolmente ou omino om o lumínio poe inuzir um umento inior e estresse oxitivo. A peroxição e lipíeos inuzi por lumínio, entretnto, é onsier um evento seunário e posterior à ção o Al +3 (YAMAMOTO, et l., 2001), que seri iniilmente, inução e proessos que resultrim n proução e intermeiários retivos e oxigênio. A peroxição lipíi em iomemrns us nos n estrutur e funionmento mesm, lterno su fluiez, intivno os reeptores e s enzims memrn e umentno permeilie íons omo o C 2+ (HALLIWELL & CHIRICO, 1993).

67 U/g MF/min umol ASA/gMF/min umol H2O2/g MF/min Ativie enzimáti M-Soy 8222 M-Soy 9144 A B 0 ph 6,0 ph 4,0 Al Al+BHA BHA 0 ph 6,0 ph 4,0 Al BHA+Al BHA C ph 6,0 ph 4,0 Al Al+BHA BHA Trtmentos Figur 15. Ativie e APX (A), CAT (B), SOD (C), nos teios s rízes e soj e us ultivres sumetis trtmentos om ph (4,0 e 6,0), Al +3 (200 M) e ntioxinte BHA (100 M). Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie As enzims APX, CAT e SOD estão envolvis iretmente n efes plnt ontr estresse oxitivo. Neste trlho tivie e tos s enzims estus umentou quno s plnt form sumetis os trtmentos e lumínio e ph áio, s plnts ultivr M- Soy 9144 presentou um menor tivie ests enzims em relção ultivr M-Soy Em presenç o BHA, s plnts s us ultivres iminui tivie enzimáti, provvelmente o ntioxinte tenuou o efeito os trtmentos est form enzim não tuou omo ns plnts sumetis os emis trtmentos (Figur 15).

68 68 As us ultivres estus presentrm tivies similres e APX em onições e ph 6,0 (Figur 6A). Ns plnts trts om Al iferenç foi signifitiv, ultivr M- Soy 8222, presentou um umento e 35,6% em relção ultivr M-Soy 9144 e quno esss form trts om BHA sofrerm um reução signifitiv n tivie est enzim. N ultivr M-Soy 8222 reução foi e 38,45% em relção plnt trt om Al e n ultivr M-Soy 9144 foi e 53,93%, inino que o ntioxinte poe interferir n tivie enzim. (Figur 15 A) Ns us ultivres tivie e CAT umentou em presenç os trtmentos om lumínio, porém n ultivr M-Soy 8222 ess tivie mostr-se mior em relção ultivr M-Soy 9144 (Figur 15B). Roh (2006), trlhno om us ultivres e milho, um tolernte e outr sensível, não oteve iferenç signifitiv tivie est enzim, entre s ultivres estus, o ontrrio e Peixoto (2009), que oteve um reução n tivie e CAT em rízes e plnts e sorgo, pós 10 is e exposição o lumínio. A tivie e SOD foi semelhnte à tivie e APX e CAT, hveno um umento est tivie em presenç e lumínio. Quno s us ultivres estvm em onições e ph 6,0 tivie e SOD não presentou iferenç signifitiv. O trtmento om lumínio, ontuo, resultou em um iminuição e 31,81% n ultivr M-Soy 9144 em relção ultivr M-Soy 8222 (Figur 15C). Drkó et l., 2004, trlhno om trigo oservou um umento n tivie e SOD em relção plnts sensíveis, omo o que é mostro neste trlho, enqunto que pr Peixoto (1999), plnts e sorgo em presenç e lumínio umentvm tivie mesm enzim em ultivres tolerntes. As plnts s us ultivres trts om BHA não otiverm umento n tivie s enzims estus. As que estvm sore trtmento e ph 4,0 se omportrm e form similr s que form trts om Al teno tivie ests enzims uments Conentrção e lumínio ns rízes e soj Os teores e Al ns rízes ultivr M-Soy 9144 form menores o que n ultivr M- Soy 8222 emonstrno ssim mior resistêni esse íon. As plnts sumetis ph 4,0 e 6,0 e BHA servirm pens omo ontrole pr quels que reeerm trtmento e lumínio. Ns us ultivres o BHA iminuiu o efeito toxio o lumínio. (Figur 16). Ginnkoul et l, (2007), trlhno om us linhgens e milho (Ze mys L.) om tolerâni iferenil o lumínio, onsttrm umento nos teores e lumínio em folhs e rízes om exposição s plnts onentrções e Al no meio e ultivo. Após sete is e exposição o Al n onentrção e 480 M enontrrm teores e Al ns rízes er e

69 (ug/ g MS) vezes mior n linhgem tolernte e e 65 vezes mior n sensível, em relção o ontrole. O úmulo e Al ns rízes esss linhgens foi muito mis elevo que o oservo neste experimento, emonstrno que o úmulo e Al ns plnts, espeilmente ns rízes, epene não pens onentrção o Al n solução e ultivo, ms tmém o tempo e exposição este elemento. A mior pie s rízes umulrem Al eve-se, provvelmente, forte interção este átion trivlente om váris estruturs no sistem riulr (TAYLOR, 1991), priniplmente no poplsto, rio em rgs negtivs (KOCHIAN, 1995) M-Soy 8222 M-Soy ph 4,0 PH 6,0 Al BHA+Al BHA Trtmentos Figur 16. Conentrção e lumínio ( g/g MS) em rízes e soj, s ultivres M- Soy 8222 e M-Soy Letrs iguis ns oluns, entre os trtmentos, não iferem esttistimente pelo teste e Tukey 5% e proilie. O úmulo e Al ns plnts, espeilmente ns rízes, epene não pens onentrção o Al n solução e ultivo, ms tmém o tempo e exposição este elemento (ANJOS, 2007). A mior pie s rízes umulrem Al eve-se, provvelmente, forte interção este átion trivlente om váris estruturs no sistem riulr (TAYLOR, 1991), priniplmente no poplsto (KOCHIAN, 1995), rio em rgs negtivs. Anjos (2007), trlhno om ois genótipos e milho, oservou que o teor e lumínio ns rízes umentou om elevção os teores e Al (té 200 M) em solução nutritiv, em um períoo e 24 hors. Em muitos sos imoilizção o Al n plnt tem sio relion à su preipitção n form e ompostos insolúveis, omo por exemplo, n form e fosfto (KOCHIAN, 1995).

70 70 6. SINTESE DOS RESULTADOS o Dosgens prtir e 50 M e Al em solução poem usr toxiez em rízes e plnts e soj, porém não é sufiiente pr usr sintoms visíveis e toxiez n prte ére em sete is e exposição o lumínio; o 100 M e Al +3 iminui 18% o omprimento prte ére s plnts e soj. Ns rízes ess iminuição é e 31%. Est mesm onentrção iminui 58% mss se prte ére e 60% ns rízes. o A prte ére não presentou sintoms e toxiez n prte ére, porém presentou iminuição no resimento. Ns rízes os sintoms form evientes, presentno engrossmento e emissão e rízes lteris, lém e iminuição no resimento. o As ultivres presentrm omportmento iferenil o Al +3. A ultivr M-Soy 8222 presentou menor resimento, peso e mtéri se. Ns rízes presentou mior no e memrn n prte ére e ns rízes;

71 71 o A ultivr M-Soy 9144 presentou mior omprimento n prte ére e n riz, mior onteúo e mtéri se e menor no e memrn n prte ére; o As ultivres que mis presentrm omportmento ontrstnte form s ultivres M-Soy 8222 e M-Soy o O lumínio e o ph 4,0 fet o omprimento riulr s us ultivres estus nos experimentos III e IV, porém n ultivr M-Soy 8222 esse efeito é mior; o Os efeitos usos pel presenç e Al e ph 4,0 em solução form semelhntes; o O no e memrn n ultivr M-Soy 8222 ument em presenç e Al +3 e ph 4,0 e o BHA iminui esse no. O mesmo oorre n ultivr M-Soy 9144; o A peroxição e lipíeos n ultivr M-Soy 9144 present efeito mis signifitivo em presenç e Al +3. Em presenç e ph 4,0 peroxição tmém ument, porém em menor proporção. O BHA iminui peroxição e lipíeos nos ois trtmento; o O onteúo e proteín solúvel e insolúvel iminui ns us ultivres em presenç e ph 4,0 e Al em toos os tempos.o BHA reuper os efeitos usos por Al e ph 4,0; o A tivie e APX é mior n ultivr M-Soy 8222 em presenç e Al e mior em M- Soy 9144 em presenç e ph 4,0; o A tivie e CAT em M-Soy 9144 e igul nos trtmentos e Al nos tempos e 12 48h epois erese; o A tivie e SOD n ultivr M-Soy 8222 em presenç e Al e menor o que em ph 4,0 té 48h epois tivie em Al ument em M-Soy 9144 tivie é mior em ph 4,0 em toos os tempos.

72 72 o O onteúo e proteín solúvel e insolúvel iminui n ultivr M-Soy 9144, enqunto que tivie s enzims APX, CAT e SOD ument em 72 hors e exposição o lumínio e ph 4,0; o O uso o ntioxinte BHA poe iminuir os efeitos toxio o lumínio e e ph 4,0; o A ultivr M-Soy 8222 umul mis lumínio em sus rízes o que ultivr M-Soy 9144.

73 73 7. CONLUSÃO As ultivres estus present omportmento iferenil os efeitos tóxios e lumínio, porém efeitos oservos pens ns rízes. A ultivr M-Soy 8222, presentou um sistem e livio enzimátio mis efiiente o que ultivr M-Soy 9144, porém pr prâmetros om resimento e no e memrn, mostrou-se mis fet. O uso o ntioxinte BHA poe iminuir os efeitos tóxios o lumínio e tmém os que são usos por ph 4,0. Os efeitos tóxios usos pelo Al, oservos neste trlho se ssemelh os que form usos por ph 4,0, porém se fz neessário mis estuos er est oservção.

74 74 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABREU JUNIOR., C.H.; MURAOKA, T. & OLIVEIRA, F.C. Crono, nitrogênio, fósforo e enxofre em solos trtos om omposto e lixo urno. R. Brs. Cienis o Solo, 26: , ALSCHER, R. G.; ERTURK, N.; HEATH, S.L. Role of superoxie ismutses (SODs) in ontrolling oxitive stress in plnts. Journl of Experimentl Botny, Oxfor, v. 53, n. 372, , ANJOS, O. F.; Exsução e áio málio e longmento riulr em genótipos e milho trtos om níveis tóxios e lumínio. Visoç, f. Dissertção (Mestro em Fisiologi Vegetl) Deprtmento e Fitoteni, Universie Feerl e Visoç. BARCELÓ, J.; POSCHENRIEDER, C. Fst root growth responses, root exutes, n internl etoxifition s lues to the mehnisms of luminium toxiity n resistne: review. Environmentl n Experimentl Botny, v.48, n.1, BEAUCHAMP, C. AND I. FRIDOVICH. Superoxie ismutse: Improve ssys n n ssy pplile to rylmie gels. Anl. Biohem : 276_287 BLUM, A. & EBERCON, A. Cell memrne stility s mesure of rought n het tolerne in whet. Crop Siene, v. 21 (1): p , BONATO, C. M. Efeito o lumínio sore respirção riulr e mitoonril em ois ultivres e milho. Tese e outoro, Universie Feerl e Viços, 98 p., BORÉM, A. Melhormento e espéies ultivs. Viços: UFV, p.

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80 ANEXOS 80

81 81 Figur 1. Plântuls e soj ultivr M-Soy 8222 om 7 is pós semeur (DAS). Experimento I. Figur 2. Plântuls e soj ultivr M-Soy 8222, pós trnsferêni pr solução nutritiv no experimento I. Figur 3. Visão gerl s plnts ultivr M-Soy 8222 no experimento I.

82 Figur 4. Cultivr M-Soy 8222 presentno menor omprimento e riz em plnts trts om 100 M Al +3. Experiemtno I. Figur 5. Visão gerl o experimento II. Ausêni e sintoms e toxiez e lumínio evio o urto períoo e exposição o íon. Figur 6. Plnts s ultivres M-Soy 8222 e M-Soy Experimento III.