CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / O presente trabalho teve por objetivo estudar as respostas fisiolÃgicas e bioquÃmicas de clones de cajueiro anÃo-precoce (Anacardium occidentale L.) ao estresse salino. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetaÃÃo, sendo as plÃntulas cultivadas em vasos plÃsticos contendo vermiculita. No primeiro experimento, cinco clones de cajueiro anÃo-precoce foram submetidos aos tratamentos com NaCl a 0 (controle), 8 e 16 dS.m-1 de condutividade elÃtrica e objetivou selecionar clones com tolerÃncias diferenciadas ao estresse salino. Para isso, foram estudados os efeitos da salinidade no crescimento, nas trocas gasosas, no teor de Ãgua, na suculÃncia foliar, no potencial osmÃtico, nas concentraÃÃes de prolina, N-aminossolÃveis e carboidratos solÃveis e nos teores dos Ãons inorgÃnicos (Na+, Cl- e K+). A salinidade reduziu o crescimento das plÃntulas de todos os clones estudados. Os efeitos inibitÃrios do NaCl foram mais conspÃcuos na parte aÃrea do que nas raÃzes. O clone CCP 06 foi aquele que apresentou maior reduÃÃo no crescimento foliar, enquanto os clones BRS 189 e CCP 09 foram os que apresentaram as menores reduÃÃes. A salinidade inibiu a mobilizaÃÃo das reservas cotiledonÃrias, principalmente, na dose mais elevada de sal. A reduÃÃo no crescimento, pela salinidade, correlacionou-se com a reduÃÃo na taxa de fotossÃntese lÃquida. Os clones CCP 06 e BRS 189 apresentaram, respectivamente, a maior e a menor reduÃÃo na taxa fotossintÃtica a 8 dS.m-1. Embora a salinidade tenha reduzido a condutÃncia estomÃtica dos clones de cajueiro anÃo-precoce, essa reduÃÃo nÃo foi acompanhada por mudanÃas nas concentraÃÃes internas de CO2. Os clones estudados nÃo apresentaram alteraÃÃes, em funÃÃo da salinidade, no estado hÃdrico das folhas e raÃzes, porÃm, apresentaram reduÃÃes no potencial osmÃtico, favorecendo o ajustamento osmÃtico e, consequentemente, a manutenÃÃo da turgescÃncia dos tecidos. Sob condiÃÃes de estresse salino, os clones BRS 189 e CCP 09 foram os mais eficientes na regulaÃÃo do transporte do Ãon Na+ para a parte aÃrea da plÃntula, acumulando-o nas raÃzes. Em relaÃÃo ao Cl-, o clone CCP 09 mostrou-se o mais eficiente no controle do transporte desse Ãon. PorÃm, CCP 06 foi o clone que mais acumulou ambos os Ãons tÃxicos na parte aÃrea da planta. Com o aumento da salinidade, os teores de potÃssio dos clones estudados tiveram seus valores reduzidos apenas nas raÃzes. Na dose de 8 dS.m-1, o BRS 189 foi o clone que mais aumento suas concentraÃÃes de N-aminosolÃveis e prolina no suco radicular. Nesse mesmo nÃvel de sal, a salinidade aumentou a concentraÃÃo de carboidratos apenas nos clones CCP 06 e BRS 189. De posse destes resultados, o segundo experimento foi realizado com os clones CCP 06 e BRS 189 que foram os que se mostraram, respectivamente, o menos e o mais tolerante à salinidade. Esse experimento teve por objetivo estudar os efeitos da salinidade (NaCl a 8 dS.m-1) na atividade da H+-ATPase e na composiÃÃo e peroxidaÃÃo dos lipÃdios de membrana plasmÃtica isoladas de raÃzes das plÃntulas dos dois clones contrastantes. A salinidade estimulou a atividade da H+-ATPase apenas no clone tolerante, o BRS 189, sendo esse clone o que apresentou maior conteÃdo de esterÃis totais e menor relaÃÃo fosfolipÃdios totais (PLt)/ esterÃis totais (Et), tanto em condiÃÃes controle como de estresse. Esses resultados foram concordantes com o fato de ter sido o BRS 189 o clone que melhor excluiu o Na+ da parte aÃrea. Nesse clone nÃo foram observadas alteraÃÃes nos teores de malondialdeÃdo, diferentemente do que ocorreu com o CCP 06, cujos teores aumentaram com o estresse salino. A maior proteÃÃo da membrana plasmÃtica do clone BRS 189 ao dano oxidativo està de acordo com os maiores acÃmulos de prolina e N-aminossolÃveis observados nesse clone. Os principais fosfolipÃdios da membrana plasmÃtica isolada de raÃzes do clone BRS 189 foram fosfatilglicerol (PG), fosfatidiletalonamina (PE) e fosfatilserina (PS). A salinidade provocou alteraÃÃes nas proporÃÃes relativas dos fosfolipÃdios, sendo PE e fosfatidilinositol (PI) os que apresentaram maiores aumentos em relaÃÃo ao total, enquanto que fosfatidilglicerol (PG) e Ãcido fosfatÃdico (PA) foram os que apresentaram maiores reduÃÃes. A percentagem de PS, em relaÃÃo ao total, nÃo foi afetada pela salinidade. No entanto, a relaÃÃo entre essas mudanÃas na composiÃÃo lipÃdica do BRS 189 pela salinidade e o aumento na atividade da H+-ATPase necessita ser melhor investigada. / Early-dwarf cashew seedlings (Anacardium occidentale L.) were used in order to investigate the physiological and biochemical changes induced by salt stress. The seeds (nuts) were sown in plastics pots containing vermiculite moistened with either distilled water (control treatment) or NaCl solutions at 8 and 16 dS.m-1 of electrical conductivity (saline treatment), and kept in greenhouse throughout the experimental period. Uniform 28-day-old seedlings were used for the analyses. The first experiment aimed to select, among five clones (CCP 06, CCP 09, CCP 76, Embrapa 51 and BRS 189), the ones showing contrasting salt-tolerance. The effect of salinity on the growth, gas exchange, water content, leaf succulence, osmotic potential and inorganic (Na+, Cl-, K+) and organic (proline, soluble carbohydrates, quaternary ammonium compounds) solute concentration for both salt-sensitive and salt-tolerant clones was studied. Salinity inhibited the growth of all clones studied, being the inhibitory effect on shoot growth more conspicuous than in root growth. Clone CCP 06 leaf area was the most inhibited by salt stress, while clones BRS 189 and CCP 09 leaf areas were the least affected by salinity. Salt stress caused a great decrease in the cotyledon reserve mobilization especially at 16 dS.m-1. Growth reduction was correlated to the reduction in net photosynthetic rate. CCP 06 and BRS 189 showed the greatest and the lowest reduction in photosynthetic rate at 8 dS.m-1, respectively. Although, salinity reduced stomatal conductance, this reduction was not followed by changes in CO2 internal concentration. The water status, expressed as water content in relation to dry mass, was not changed by salt-stress. Salinity induced the lowering of osmotic potential both in leaves and roots of all clones studied. This osmotic adjustment might have lead to turgor maintenance of those tissues. The concentrations of Cl- and Na+ increased with increasing salt stress. Clones BRS 189 and CCP 09 accumulated more Na+ in the roots, and this could explain their efficiency in maintaining a lower ion concentration in shoots, i.e. they regulated more efficiently the transport of Na+ from roots to shoots. The regulation of Cl- transport to shoots was more efficient in clone CCP 09 than in the others. Salinity did not induce significant changes in leaves and stems K+ concentration, but it induced a reduction of K+ concentration in roots. Salinity also induced increases of quaternary ammonium compounds and proline concentration in BRS 189 root at 8 dS.m-1. In addition, this level of salinity increased soluble carbohydrates in the root sap especially in clones BRS 189 and CCP 06. During the second experiment, the effect of salt stress (NaCl at 8 dS.m-1) on the activity of H+-ATPase, lipid composition and peroxidation of root plasma membrane of both salt-tolerant (BRS 189) and salt- sensitive (CCP 06) clones were studied. The vanadate-sensitive H+-ATPase activity was studied in plasma membrane-enriched vesicles isolated by discontinuous sucrose gradient centrifugation from roots. ATP hidrolizing activity in this fraction was mostly inhibited by vanadate and scarcely, by azide and molybdate, indicating that it was essentially enriched in plasma membrane vesicles. Salinity induced a 1.3-fold increase in the H+-ATPase specific activity in roots of BRS 189 seedlings. Salinity had no appreciable effect on the hydrolytic activity of this enzyme during the growth of CCP 06 seedlings. Likewise, clone BRS 189 roots plasma membrane showed higher sterol content and lower phospholipids/total sterol ratio than clone CCP 06. Both properties could contribute to the decrease in Na+ influx or increase in Na+ efflux or âexclusionâ from roots. This could result in less Na+ being transported to the shoot, and thus explaining the higher salt-tolerance of clone BRS 189. The higher degree of root plasma membrane lipid peroxidation of clone, and the lower proline and ammonium quaternary compounds contents of CCP 06 when compared to BRS 189 could also explain the differences in salt-tolerance between the two clones. These organic solutes could protect and stabilize plasma membrane against oxidative stress. Phosphatidylglycerol (PG), phosphatidylethanolamine (PE) and phosphatidylserine (PS) were the major phospholipids in the plasma membrane from BRS 189 roots. Salinity induced increases in the relative proportions of PE and phosphatidylinositol (PI), while PG and PA were reduced. No changes were detected in PS in relation to control plant. The importance of lipid composition changes on H+-ATPase activity must be more studied.

PIZARRO, Juan Carlos Alvarez. Caracteres fisiológicos e bioquímicos da tolerância à salinidade em clones de cajueiro anão precoce. 2006. 135 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2006. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-05-30T14:16:32Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_jcapizarro.pdf: 935692 bytes, checksum: c709b8b0747f8a929112611a9c584729 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-12T23:10:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_jcapizarro.pdf: 935692 bytes, checksum: c709b8b0747f8a929112611a9c584729 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T23:10:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_jcapizarro.pdf: 935692 bytes, checksum: c709b8b0747f8a929112611a9c584729 (MD5) Previous issue date: 2006 / Early-dwarf cashew seedlings (Anacardium occidentale L.) were used in order to investigate the physiological and biochemical changes induced by salt stress. The seeds (nuts) were sown in plastics pots containing vermiculite moistened with either distilled water (control treatment) or NaCl solutions at 8 and 16 dS.m-1 of electrical conductivity (saline treatment), and kept in greenhouse throughout the experimental period. Uniform 28-day-old seedlings were used for the analyses. The first experiment aimed to select, among five clones (CCP 06, CCP 09, CCP 76, Embrapa 51 and BRS 189), the ones showing contrasting salt-tolerance. The effect of salinity on the growth, gas exchange, water content, leaf succulence, osmotic potential and inorganic (Na+, Cl-, K+) and organic (proline, soluble carbohydrates, quaternary ammonium compounds) solute concentration for both salt-sensitive and salt-tolerant clones was studied. Salinity inhibited the growth of all clones studied, being the inhibitory effect on shoot growth more conspicuous than in root growth. Clone CCP 06 leaf area was the most inhibited by salt stress, while clones BRS 189 and CCP 09 leaf areas were the least affected by salinity. Salt stress caused a great decrease in the cotyledon reserve mobilization especially at 16 dS.m-1. Growth reduction was correlated to the reduction in net photosynthetic rate. CCP 06 and BRS 189 showed the greatest and the lowest reduction in photosynthetic rate at 8 dS.m-1, respectively. Although, salinity reduced stomatal conductance, this reduction was not followed by changes in CO2 internal concentration. The water status, expressed as water content in relation to dry mass, was not changed by salt-stress. Salinity induced the lowering of osmotic potential both in leaves and roots of all clones studied. This osmotic adjustment might have lead to turgor maintenance of those tissues. The concentrations of Cl- and Na+ increased with increasing salt stress. Clones BRS 189 and CCP 09 accumulated more Na+ in the roots, and this could explain their efficiency in maintaining a lower ion concentration in shoots, i.e. they regulated more efficiently the transport of Na+ from roots to shoots. The regulation of Cl- transport to shoots was more efficient in clone CCP 09 than in the others. Salinity did not induce significant changes in leaves and stems K+ concentration, but it induced a reduction of K+ concentration in roots. Salinity also induced increases of quaternary ammonium compounds and proline concentration in BRS 189 root at 8 dS.m-1. In addition, this level of salinity increased soluble carbohydrates in the root sap especially in clones BRS 189 and CCP 06. During the second experiment, the effect of salt stress (NaCl at 8 dS.m-1) on the activity of H+-ATPase, lipid composition and peroxidation of root plasma membrane of both salt-tolerant (BRS 189) and salt- sensitive (CCP 06) clones were studied. The vanadate-sensitive H+-ATPase activity was studied in plasma membrane-enriched vesicles isolated by discontinuous sucrose gradient centrifugation from roots. ATP hidrolizing activity in this fraction was mostly inhibited by vanadate and scarcely, by azide and molybdate, indicating that it was essentially enriched in plasma membrane vesicles. Salinity induced a 1.3-fold increase in the H+-ATPase specific activity in roots of BRS 189 seedlings. Salinity had no appreciable effect on the hydrolytic activity of this enzyme during the growth of CCP 06 seedlings. Likewise, clone BRS 189 roots plasma membrane showed higher sterol content and lower phospholipids/total sterol ratio than clone CCP 06. Both properties could contribute to the decrease in Na+ influx or increase in Na+ efflux or “exclusion” from roots. This could result in less Na+ being transported to the shoot, and thus explaining the higher salt-tolerance of clone BRS 189. The higher degree of root plasma membrane lipid peroxidation of clone, and the lower proline and ammonium quaternary compounds contents of CCP 06 when compared to BRS 189 could also explain the differences in salt-tolerance between the two clones. These organic solutes could protect and stabilize plasma membrane against oxidative stress. Phosphatidylglycerol (PG), phosphatidylethanolamine (PE) and phosphatidylserine (PS) were the major phospholipids in the plasma membrane from BRS 189 roots. Salinity induced increases in the relative proportions of PE and phosphatidylinositol (PI), while PG and PA were reduced. No changes were detected in PS in relation to control plant. The importance of lipid composition changes on H+-ATPase activity must be more studied. / O presente trabalho teve por objetivo estudar as respostas fisiológicas e bioquímicas de clones de cajueiro anão-precoce (Anacardium occidentale L.) ao estresse salino. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, sendo as plântulas cultivadas em vasos plásticos contendo vermiculita. No primeiro experimento, cinco clones de cajueiro anão-precoce foram submetidos aos tratamentos com NaCl a 0 (controle), 8 e 16 dS.m-1 de condutividade elétrica e objetivou selecionar clones com tolerâncias diferenciadas ao estresse salino. Para isso, foram estudados os efeitos da salinidade no crescimento, nas trocas gasosas, no teor de água, na suculência foliar, no potencial osmótico, nas concentrações de prolina, N-aminossolúveis e carboidratos solúveis e nos teores dos íons inorgânicos (Na+, Cl- e K+). A salinidade reduziu o crescimento das plântulas de todos os clones estudados. Os efeitos inibitórios do NaCl foram mais conspícuos na parte aérea do que nas raízes. O clone CCP 06 foi aquele que apresentou maior redução no crescimento foliar, enquanto os clones BRS 189 e CCP 09 foram os que apresentaram as menores reduções. A salinidade inibiu a mobilização das reservas cotiledonárias, principalmente, na dose mais elevada de sal. A redução no crescimento, pela salinidade, correlacionou-se com a redução na taxa de fotossíntese líquida. Os clones CCP 06 e BRS 189 apresentaram, respectivamente, a maior e a menor redução na taxa fotossintética a 8 dS.m-1. Embora a salinidade tenha reduzido a condutância estomática dos clones de cajueiro anão-precoce, essa redução não foi acompanhada por mudanças nas concentrações internas de CO2. Os clones estudados não apresentaram alterações, em função da salinidade, no estado hídrico das folhas e raízes, porém, apresentaram reduções no potencial osmótico, favorecendo o ajustamento osmótico e, consequentemente, a manutenção da turgescência dos tecidos. Sob condições de estresse salino, os clones BRS 189 e CCP 09 foram os mais eficientes na regulação do transporte do íon Na+ para a parte aérea da plântula, acumulando-o nas raízes. Em relação ao Cl-, o clone CCP 09 mostrou-se o mais eficiente no controle do transporte desse íon. Porém, CCP 06 foi o clone que mais acumulou ambos os íons tóxicos na parte aérea da planta. Com o aumento da salinidade, os teores de potássio dos clones estudados tiveram seus valores reduzidos apenas nas raízes. Na dose de 8 dS.m-1, o BRS 189 foi o clone que mais aumento suas concentrações de N-aminosolúveis e prolina no suco radicular. Nesse mesmo nível de sal, a salinidade aumentou a concentração de carboidratos apenas nos clones CCP 06 e BRS 189. De posse destes resultados, o segundo experimento foi realizado com os clones CCP 06 e BRS 189 que foram os que se mostraram, respectivamente, o menos e o mais tolerante à salinidade. Esse experimento teve por objetivo estudar os efeitos da salinidade (NaCl a 8 dS.m-1) na atividade da H+-ATPase e na composição e peroxidação dos lipídios de membrana plasmática isoladas de raízes das plântulas dos dois clones contrastantes. A salinidade estimulou a atividade da H+-ATPase apenas no clone tolerante, o BRS 189, sendo esse clone o que apresentou maior conteúdo de esteróis totais e menor relação fosfolipídios totais (PLt)/ esteróis totais (Et), tanto em condições controle como de estresse. Esses resultados foram concordantes com o fato de ter sido o BRS 189 o clone que melhor excluiu o Na+ da parte aérea. Nesse clone não foram observadas alterações nos teores de malondialdeído, diferentemente do que ocorreu com o CCP 06, cujos teores aumentaram com o estresse salino. A maior proteção da membrana plasmática do clone BRS 189 ao dano oxidativo está de acordo com os maiores acúmulos de prolina e N-aminossolúveis observados nesse clone. Os principais fosfolipídios da membrana plasmática isolada de raízes do clone BRS 189 foram fosfatilglicerol (PG), fosfatidiletalonamina (PE) e fosfatilserina (PS). A salinidade provocou alterações nas proporções relativas dos fosfolipídios, sendo PE e fosfatidilinositol (PI) os que apresentaram maiores aumentos em relação ao total, enquanto que fosfatidilglicerol (PG) e ácido fosfatídico (PA) foram os que apresentaram maiores reduções. A percentagem de PS, em relação ao total, não foi afetada pela salinidade. No entanto, a relação entre essas mudanças na composição lipídica do BRS 189 pela salinidade e o aumento na atividade da H+-ATPase necessita ser melhor investigada.