Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / nÃo hà / Nas regiÃes Ãridas e semi-Ãridas à comum a acumulaÃÃo de sais no solo em quantidades prejudiciais ao crescimento e rendimento das plantas. Neste contexto, os fungos micorrÃzicos arbusculares (FMA) vÃm sendo estudados nos Ãltimos anos, havendo resultados que indicam que as associaÃÃes micorrÃzicas com as plantas minimizam alguns efeitos do estresse salino. O presente trabalho teve por objetivo avaliar, mediante parÃmetros fisiolÃgicos e bioquÃmicos, os efeitos da inoculaÃÃo dos fungos micorrÃzicos arbusculares na cultura do meloeiro sob estresse salino. Portanto foi instalado um experimento em casa-de-vegetaÃÃo do Departamento de CiÃncias do Solo da Universidade Federal do CearÃ, no Campus do Pici em Fortaleza. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente ao acaso, em arranjo fatorial 2 (plantas nÃo inoculadas e plantas inoculadas) x 4 (nÃveis de salinidade 0,5; 1,5; 3,0 e 4,5 dS m-1) com 4 repetiÃÃes, totalizando 32 unidades experimentais. No decorrer do experimento foram realizadas mediÃÃes de condutÃncia estomÃtica, taxa de transpiraÃÃo e taxa fotossÃntese. Ao fim de 37 dias apÃs a germinaÃÃo das plantas foi coletado o experimento, quando, entÃo, foram determinados os fatores de crescimento (matÃria seca e Ãrea foliar), as variÃveis microbiolÃgicas (dependÃncia micorrÃzica e colonizaÃÃo), os teores minerais (N, P, K, Ca, Mg, Na e Cl) e os solutos orgÃnicos (carboidratos solÃveis, NaminossolÃveis e prolina). A associaÃÃo com os FMA proporcionou um incremento no desenvolvimento da cultura do meloeiro, proporcionando um aumento na matÃria seca da parte aÃrea e na Ãrea foliar dessa cultura, principalmente no tratamento a 0,5 dS m-1; esse efeito benÃfico, entretanto, decresceu com o incremento da salinidade. A condutÃncia estomÃtica, taxa de transpiraÃÃo e taxa fotossintÃtica foram influenciadas de forma positiva pela associaÃÃo com os FMA, apresentando maiores valores nas plantas inoculadas em diferentes estÃdios de desenvolvimento dessa cultura. Os solutos orgÃnicos, prolina, N-aminossolÃveis e carboidratos solÃveis, nÃo contribuÃram diretamente para o ajuste osmÃtico dos tecidos foliares. A associaÃÃo simbiÃtica entre os FMA e as plantas de meloeiro nÃo proporcionou um aumento na tolerÃncia dessa cultura ao estresse salino, entretanto auxiliou na menor absorÃÃo dos Ãons potencialmente tÃxicos (Na e Cl) a partir da salinidade da Ãgua de irrigaÃÃo de 3 dS m-1. / Nas regiÃes Ãridas e semi-Ãridas à comum a acumulaÃÃo de sais no solo em quantidades prejudiciais ao crescimento e rendimento das plantas. Neste contexto, os fungos micorrÃzicos arbusculares (FMA) vÃm sendo estudados nos Ãltimos anos, havendo resultados que indicam que as associaÃÃes micorrÃzicas com as plantas minimizam alguns efeitos do estresse salino. O presente trabalho teve por objetivo avaliar, mediante parÃmetros fisiolÃgicos e bioquÃmicos, os efeitos da inoculaÃÃo dos fungos micorrÃzicos arbusculares na cultura do meloeiro sob estresse salino. Portanto foi instalado um experimento em casa-de-vegetaÃÃo do Departamento de CiÃncias do Solo da Universidade Federal do CearÃ, no Campus do Pici em Fortaleza. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente ao acaso, em arranjo fatorial 2 (plantas nÃo inoculadas e plantas inoculadas) x 4 (nÃveis de salinidade 0,5; 1,5; 3,0 e 4,5 dS m-1) com 4 repetiÃÃes, totalizando 32 unidades experimentais. No decorrer do experimento foram realizadas mediÃÃes de condutÃncia estomÃtica, taxa de transpiraÃÃo e taxa fotossÃntese. Ao fim de 37 dias apÃs a germinaÃÃo das plantas foi coletado o experimento, quando, entÃo, foram determinados os fatores de crescimento (matÃria seca e Ãrea foliar), as variÃveis microbiolÃgicas (dependÃncia micorrÃzica e colonizaÃÃo), os teores minerais (N, P, K, Ca, Mg, Na e Cl) e os solutos orgÃnicos (carboidratos solÃveis, NaminossolÃveis e prolina). A associaÃÃo com os FMA proporcionou um incremento no desenvolvimento da cultura do meloeiro, proporcionando um aumento na matÃria seca da parte aÃrea e na Ãrea foliar dessa cultura, principalmente no tratamento a 0,5 dS m-1; esse efeito benÃfico, entretanto, decresceu com o incremento da salinidade. A condutÃncia estomÃtica, taxa de transpiraÃÃo e taxa fotossintÃtica foram influenciadas de forma positiva pela associaÃÃo com os FMA, apresentando maiores valores nas plantas inoculadas em diferentes estÃdios de desenvolvimento dessa cultura. Os solutos orgÃnicos, prolina, N-aminossolÃveis e carboidratos solÃveis, nÃo contribuÃram diretamente para o ajuste osmÃtico dos tecidos foliares. A associaÃÃo simbiÃtica entre os FMA e as plantas de meloeiro nÃo proporcionou um aumento na tolerÃncia dessa cultura ao estresse salino, entretanto auxiliou na menor absorÃÃo dos Ãons potencialmente tÃxicos (Na e Cl) a partir da salinidade da Ãgua de irrigaÃÃo de 3 dS m-1. / Nas regiÃes Ãridas e semi-Ãridas à comum a acumulaÃÃo de sais no solo em quantidades prejudiciais ao crescimento e rendimento das plantas. Neste contexto, os fungos micorrÃzicos arbusculares (FMA) vÃm sendo estudados nos Ãltimos anos, havendo resultados que indicam que as associaÃÃes micorrÃzicas com as plantas minimizam alguns efeitos do estresse salino. O presente trabalho teve por objetivo avaliar, mediante parÃmetros fisiolÃgicos e bioquÃmicos, os efeitos da inoculaÃÃo dos fungos micorrÃzicos arbusculares na cultura do meloeiro sob estresse salino. Portanto foi instalado um experimento em casa-de-vegetaÃÃo do Departamento de CiÃncias do Solo da Universidade Federal do CearÃ, no Campus do Pici em Fortaleza. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente ao acaso, em arranjo fatorial 2 (plantas nÃo inoculadas e plantas inoculadas) x 4 (nÃveis de salinidade 0,5; 1,5; 3,0 e 4,5 dS m-1) com 4 repetiÃÃes, totalizando 32 unidades experimentais. No decorrer do experimento foram realizadas mediÃÃes de condutÃncia estomÃtica, taxa de transpiraÃÃo e taxa fotossÃntese. Ao fim de 37 dias apÃs a germinaÃÃo das plantas foi coletado o experimento, quando, entÃo, foram determinados os fatores de crescimento (matÃria seca e Ãrea foliar), as variÃveis microbiolÃgicas (dependÃncia micorrÃzica e colonizaÃÃo), os teores minerais (N, P, K, Ca, Mg, Na e Cl) e os solutos orgÃnicos (carboidratos solÃveis, NaminossolÃveis e prolina). A associaÃÃo com os FMA proporcionou um incremento no desenvolvimento da cultura do meloeiro, proporcionando um aumento na matÃria seca da parte aÃrea e na Ãrea foliar dessa cultura, principalmente no tratamento a 0,5 dS m-1; esse efeito benÃfico, entretanto, decresceu com o incremento da salinidade. A condutÃncia estomÃtica, taxa de transpiraÃÃo e taxa fotossintÃtica foram influenciadas de forma positiva pela associaÃÃo com os FMA, apresentando maiores valores nas plantas inoculadas em diferentes estÃdios de desenvolvimento dessa cultura. Os solutos orgÃnicos, prolina, N-aminossolÃveis e carboidratos solÃveis, nÃo contribuÃram diretamente para o ajuste osmÃtico dos tecidos foliares. A associaÃÃo simbiÃtica entre os FMA e as plantas de meloeiro nÃo proporcionou um aumento na tolerÃncia dessa cultura ao estresse salino, entretanto auxiliou na menor absorÃÃo dos Ãons potencialmente tÃxicos (Na e Cl) a partir da salinidade da Ãgua de irrigaÃÃo de 3 dS m-1. / The accumulation of salts in the soil is a common problems of arid and semi-arid regions, that cause reduction in plant growth and yield. In this context, the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) have been studied in recent years, with results indicating that their associations with the plants roots minimize some effects of salt stress. The objective of this work was to evaluate the influence of increasing levels of salinity of the irrigation water in the melon plants mycorrhized with AMF. The experiment was carried out at the greenhouse of the Departamento de CiÃncias dos Solo da Universidade Federal do CearÃ, in Fortlaeza, CearÃ. The experiment design was completely randomized with treatments outlined following a 2 x 4 factorial design, comprised of two mycorrhiza treatments (inoculated and not inoculated plants) x 4 levels of salinity (CEa = 0.5; 1.5; 3.0 and 4.5 dS m-1), with 4 repetitions. During the experiment were conducted measurements of stomatal conductance, transpiration and photosynthesis rates. The plants were collected thirty-seven days after germination, when growth (dry and leaf area), microbiological traits (dependency and mycorrhizal colonization), mineral content (N, P, K, Ca, Mg, Na, Cl) and the organic solutes concentrations (soluble carbohydrates, N-aminossolÃveis and proline) were measured. The mycorrhized plants showed higher production of shoot dry matter and leaf area, in relation to non-inoculated plants, mainly in the treatment of 0.5 dS m-1. However, this beneficial effect decreased in the higher levels of salinity. The stomatal conductance, transpiration rate and photosynthetic rate were influenced by AMF, being the values higher in mycorrhized plants. The organic solutes, proline, N-aminossolÃveis carbohydrates soluble, did not contribute directly to the osmotic adjustment of leaf tissue. The symbiotic association between the AMF, and the melon has not provided an increase in tolerance of this culture to salt stress, however helped in lower absorption of potentially toxic ions (Na, Cl) from the salinity of irrigation water 3.0 dS m - 1. / The accumulation of salts in the soil is a common problems of arid and semi-arid regions, that cause reduction in plant growth and yield. In this context, the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) have been studied in recent years, with results indicating that their associations with the plants roots minimize some effects of salt stress. The objective of this work was to evaluate the influence of increasing levels of salinity of the irrigation water in the melon plants mycorrhized with AMF. The experiment was carried out at the greenhouse of the Departamento de CiÃncias dos Solo da Universidade Federal do CearÃ, in Fortlaeza, CearÃ. The experiment design was completely randomized with treatments outlined following a 2 x 4 factorial design, comprised of two mycorrhiza treatments (inoculated and not inoculated plants) x 4 levels of salinity (CEa = 0.5; 1.5; 3.0 and 4.5 dS m-1), with 4 repetitions. During the experiment were conducted measurements of stomatal conductance, transpiration and photosynthesis rates. The plants were collected thirty-seven days after germination, when growth (dry and leaf area), microbiological traits (dependency and mycorrhizal colonization), mineral content (N, P, K, Ca, Mg, Na, Cl) and the organic solutes concentrations (soluble carbohydrates, N-aminossolÃveis and proline) were measured. The mycorrhized plants showed higher production of shoot dry matter and leaf area, in relation to non-inoculated plants, mainly in the treatment of 0.5 dS m-1. However, this beneficial effect decreased in the higher levels of salinity. The stomatal conductance, transpiration rate and photosynthetic rate were influenced by AMF, being the values higher in mycorrhized plants. The organic solutes, proline, N-aminossolÃveis carbohydrates soluble, did not contribute directly to the osmotic adjustment of leaf tissue. The symbiotic association between the AMF, and the melon has not provided an increase in tolerance of this culture to salt stress, however helped in lower absorption of potentially toxic ions (Na, Cl) from the salinity of irrigation water 3.0 dS m - 1. / The accumulation of salts in the soil is a common problems of arid and semi-arid regions, that cause reduction in plant growth and yield. In this context, the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) have been studied in recent years, with results indicating that their associations with the plants roots minimize some effects of salt stress. The objective of this work was to evaluate the influence of increasing levels of salinity of the irrigation water in the melon plants mycorrhized with AMF. The experiment was carried out at the greenhouse of the Departamento de CiÃncias dos Solo da Universidade Federal do CearÃ, in Fortlaeza, CearÃ. The experiment design was completely randomized with treatments outlined following a 2 x 4 factorial design, comprised of two mycorrhiza treatments (inoculated and not inoculated plants) x 4 levels of salinity (CEa = 0.5; 1.5; 3.0 and 4.5 dS m-1), with 4 repetitions. During the experiment were conducted measurements of stomatal conductance, transpiration and photosynthesis rates. The plants were collected thirty-seven days after germination, when growth (dry and leaf area), microbiological traits (dependency and mycorrhizal colonization), mineral content (N, P, K, Ca, Mg, Na, Cl) and the organic solutes concentrations (soluble carbohydrates, N-aminossolÃveis and proline) were measured. The mycorrhized plants showed higher production of shoot dry matter and leaf area, in relation to non-inoculated plants, mainly in the treatment of 0.5 dS m-1. However, this beneficial effect decreased in the higher levels of salinity. The stomatal conductance, transpiration rate and photosynthetic rate were influenced by AMF, being the values higher in mycorrhized plants. The organic solutes, proline, N-aminossolÃveis carbohydrates soluble, did not contribute directly to the osmotic adjustment of leaf tissue. The symbiotic association between the AMF, and the melon has not provided an increase in tolerance of this culture to salt stress, however helped in lower absorption of potentially toxic ions (Na, Cl) from the salinity of irrigation water 3.0 dS m - 1.

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.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do prÃ-tratamento de pulverizaÃÃo foliar das plantas de milho com perÃxido de hidrogÃnio (H2O2) sobre a aclimataÃÃo ao estresse salino, estudando os mecanismos fisiolÃgicos e bioquÃmicos envolvidos. A presente tese foi dividida em trÃs experimentos independentes que resultaram na produÃÃo de trÃs capÃtulos, cada um correspondendo a um artigo cientÃfico. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetaÃÃo, sob condiÃÃes hidropÃnicas, utilizando o hÃbrido triplo de milho (Zea mays L), BRS 3003. Oito dias apÃs a semeadura, as plÃntulas foram pulverizadas com Ãgua destilada (controle) ou soluÃÃo aquosa de H2O2 na concentraÃÃo de 10 mM e, 48 h apÃs o inÃcio da pulverizaÃÃo, foram submetidas ao tratamento com NaCl a 80 mM. No primeiro trabalho, foram estudados os efeitos da aplicaÃÃo foliar de H2O2 no crescimento e nos teores de solutos orgÃnicos e inorgÃnicos de plantas de milho crescendo sob condiÃÃes salinas. Verificou-se que o prÃ-tratamento de pulverizaÃÃo das plantas de milho com H2O2 induziu aclimataÃÃo das plantas de milho ao estresse salino, revertendo parcialmente os efeitos deletÃrios da salinidade no crescimento. Este efeito foi atribuÃdo, pelo menos em parte, a um maior acÃmulo de proteÃnas solÃveis, carboidratos solÃveis e NO3-, bem como a um menor acÃmulo de Ãons tÃxicos (Na+ e Cl-) nas folhas. O segundo trabalho avaliou os efeitos da aplicaÃÃo foliar de H2O2 no crescimento, na atividade das enzimas antioxidativas, na peroxidaÃÃo dos lipÃdios (teores de malondialdeÃdo-MDA) e na expressÃo da enzima catalase (CAT) em plantas de milho sob condiÃÃes de estresse salino. Constatou-se que a salinidade reduziu o crescimento das plantas e que a aplicaÃÃo foliar de H2O2 minimizou este efeito. Observou-se tambÃm que as enzimas antioxidativas estudadas (catalase, peroxidase do guaiacol, perdoxidase do ascorbato e dismutase do superÃxido) tiveram suas atividades aumentadas pela aplicaÃÃo foliar de H2O2. A CAT se mostrou a principal enzima responsiva ao H2O2 e seu aumento de atividade parace estar relacionado à regulaÃÃo da expressÃo gÃnica. Sob condiÃÃes salinas, a menor peroxidaÃÃo de lipÃdios foi encontrada nas plantas que apresentaram maiores atividades da CAT. De modo geral, concluiu-se que a pulverizaÃÃo foliar das plantas de milho com H2O2 foi capaz de reduzir os efeitos deletÃrios da salinidade no crescimento das plantas e na peroxidaÃÃo dos lipÃdios. Essas respostas podem ser atribuÃdas, pelo menos em parte, à capacidade do H2O2 de induzir aumento na atividade e/ou expressÃo das enzimas antioxidativas, especialmente a CAT. O terceiro trabalho analisou os efeitos da aplicaÃÃo foliar de H2O2 na Ãrea foliar, nos teores relativos de clorofila, nos teores relativos de Ãgua, nas trocas gasosas e nos teores de H2O2, ascorbato e glutationa de plantas de milho crescendo sob condiÃÃes salinas. De modo geral, a salinidade reduziu a Ãrea foliar, os teores relativos de clorofila e os teores relativos de Ãgua e a pulverizaÃÃo foliar com H2O2 foi eficaz em minimizar esse efeito. A salinidade reduziu os parÃmetros fotossintÃticos (condutÃncia estomÃtica, transpiraÃÃo, fotossÃntese e concentraÃÃo interna de CO2) e o prÃ-tratamento de pulverizaÃÃo das plantas com H2O2 foi capaz de reverter parcialmente esse efeito. Os teores de H2O2 foram aumentados pela salinidade tanto nas folhas como nas raÃzes e a pulverizaÃÃo foliar com H2O2 mostrou-se eficiente em reduzir este efeito, sem, contudo, alterar o estado redox dos antioxidantes analisados (ascorbato e glutationa). / This study evaluated the effects of H2O2 leaf spraying pretreatment on the maize plant acclimation to salt stress, studying the physiological and biochemical mechanisms involved. The present thesis was divided into three independent experiments that resulted in three chapters, each one corresponding to a scientific article. The experiments were conducted under hydroponic conditions and maintained in greenhouse, the plant model used was triple hybrid of maize (Zea mays L.), BRS 3003. Eight days after sowing (DAS), the seedlings were sprayed with 10 mM H2O2 solution or distilled water (as a control). Forty-eight hours after the spraying beginning, the seedlings were subjected to treatment with NaCl at 80 mM. In the first study, we analyzed the effects of H2O2 leaf spraying pretreatment on the growth and on the levels of organic and inorganic solutes in maize plants under salt stress. It was observed that H2O2 leaf spraying pretreatment promoted plant acclimation to salt stress, reducing the deleterious effects of salinity on the maize growth. This effect can be attributed, at least partially, to a great production of proteins, and soluble carbohydrates and NO3- as well as lower levels of Cl- and Na+ in leaves. The second study evaluated the effects of H2O2 leaf spraying pretreatment on growth, antioxidative enzymes activity, lipid peroxidation (levels of malondialdehyde - MDA) and on the catalase expression (CAT) in maize plants under salt stress. It was observed that salinity reduced maize seedling growth when compared to control conditions, and H2O2 foliar spraying was effective in minimizing this effect. Analysis of the antioxidative enzymes (catalase, guaiacol peroxidase, ascorbate peroxidase and superoxide dismutase) revealed that H2O2 leaf spraying increased antioxidant enzyme activities. CAT was the most responsive of these enzymes to H2O2, with higher activity since the beginning of the treatment (48 h), while guaiacol peroxidase and ascorbate peroxidase were responsive only at later stages (240 h) of treatment. Increased CAT activity appears linked to gene expression regulation. Lower MDA levels were detected in plants with higher CAT activity, which may result from the protective function of this enzyme. Overall, we can conclude that pretreatment with H2O2 leaf spraying was able to reduce the deleterious salinity effects on seedling growth and lipid peroxidation. These responses could be attributed to the H2O2 ability to induce antioxidant defenses, especially CAT activity. The third study evaluated the effects of H2O2 leaf spraying pretreatment on leaf area, relative chlorophyll content, relative water content, gas exchange and on the H2O2, ascorbate and glutathione contents in salt-stressed maize plants. In general, the salinity reduced leaf area, relative chlorophyll content and relative water content of the maize plants in comparison to the plants that grew under control conditions, moreover H2O2 leaf spraying was effective in minimize this effect. The salt treatment reduced photosynthetic parameters and, the H2O2 leaf spray was able to partially reverse this effect. The H2O2 content was increased by salinity in both, leaves and roots, and H2O2 leaf spray was effective in reducing this negative effect. The H2O2 foliar application did not alter the redox state of the antioxidants studied (ascorbate and glutathione).

AssociaÃÃo TÃcnico-CientÃfica Eng. Paulo de Frontin / nÃo hà / Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do perÃxido de hidrogÃnio (H2O2) sobre a germinaÃÃo e a aclimataÃÃo de plantas de milho ao estresse salino, estudando os mecanismos fisiolÃgicos e bioquÃmicos envolvidos. Nos experimentos, em nÃmero de trÃs, foi utilizado o hÃbrido triplo de milho (Zea mays L), o BRS 3003. No primeiro experimento, foram avaliados os efeitos do H2O2 na germinaÃÃo das sementes de milho; no segundo, foram avaliados os efeitos do prÃ-tratamento de embebiÃÃo das sementes de milho com H2O2 nas atividades das enzimas e isoenzimas antioxidativas e, no terceiro, foram avaliados os efeitos do prÃ-tratamento de sementes de milho com H2O2 sobre a aclimataÃÃo das plantas de milho à salinidade e os mecanismos possivelmente envolvidos. No primeiro experimento, o qual foi realizado em sala da germinaÃÃo, observou-se que o H2O2 na concentraÃÃo de 100 mM acelerou o processo de germinaÃÃo das sementes de milho, o mesmo nÃo ocorrendo na concentraÃÃo de 500 mM. No segundo experimento, o qual tambÃm foi realizado em sala de germinaÃÃo, observou-se que o prÃ-tratamento das sementes induziu forte aumento nas atividades das enzimas peroxidase do ascorbato (APX) e catalase (CAT), desde o tempo de embebiÃÃo de 30 h das sementes com H2O2. Jà com relaÃÃo à peroxidase do guaiacol (GPX), observou-se que a atividade dessa enzima foi menor nas sementes embebidas com H2O2 nos tempos de 12, 24, 30, 36 e 42 h, em relaÃÃo Ãquelas embebidas em Ãgua destilada (controle), porÃm, nas prÃ-tratadas por um tempo de 48 h nÃo foram observadas diferenÃas significativas entre os tratamentos. A dismutase do superÃxido (SOD), por sua vez, nÃo foi afetada pelo prÃ-tratamento das sementes, exceto no tratamento de embebiÃÃo das sementes com H2O2 por 24 h. Nas sementes, foi detectada apenas uma isoenzima de CAT e seis de SOD. O prÃ-tratamento das sementes nÃo provocou alteraÃÃes nessas isoformas, exceto com relaÃÃo à intensidade da banda de atividade da CAT visualizada no gel de poliacrilamida, que se mostrou muito superior Ãquela do controle, quando as sementes foram embebidas por 36 e 48 h com H2O2. à possÃvel que os aumentos nas atividades da APX e, especialmente, da CAT, tenham sido responsÃveis pela aceleraÃÃo do processo de germinaÃÃo. No terceiro experimento, o qual foi conduzido inicialmente em Sala de germinaÃÃo e, em seguida, em casa de vegetaÃÃo, foram utilizadas sementes de milho prÃtratadas por 36 h de embebiÃÃo em soluÃÃo de H2O2 a 100 mM ou em Ãgua destilada. Essas sementes foram postas para germinar em folhas de papel de filtro umedecidas com soluÃÃo nutritiva em presenÃa ou ausÃncia de NaCl a 80 mM em sala de germinaÃÃo. Decorridos seis dias, as plÃntulas foram transferidas para a casa de vegetaÃÃo e cultivadas hidroponicamente em presenÃa ou ausÃncia de NaCl a 80 mM, sendo feitas coletas das plantas aos 6, 11 e 16 dias de idade. Como resultado, observou-se que o prÃ-tratamento das sementes com H2O2 induziu a aclimataÃÃo das plantas à salinidade, reduzindo parcialmente os efeitos deletÃrios da salinidade na produÃÃo de matÃria e na Ãrea foliar. Esse resultado pode ser atribuÃdo, pelo menos em parte, a uma maior eficiÃncia do sistema antioxidativo das plantas oriundas de sementes prÃ-tratadas com H2O2. A CAT, que se mostrou a principal enzima eliminadora de H2O2, teve sua atividade nas folhas fortemente reduzida pela salinidade, nas plantas com seis dias de idade, sendo este efeito totalmente revertido nas plantas provenientes de sementes prÃ-tratadas com H2O2. Por outro lado, nas raÃzes das plantas submetidas ao estresse salino, a atividade da SOD foi estimulada pelo prÃ-tratamento das sementes com H2O2, nos trÃs tempos de coleta. De modo geral, a salinidade reduziu os parÃmetros fotossintÃticos (condutÃncia estomÃtica, transpiraÃÃo, fotossÃntese e concentraÃÃo interna de CO2) e o prÃ-tratamento das sementes nÃo foi capaz de reverter esse efeito. NÃo foi possÃvel estabelecer-se uma correlaÃÃo precisa entre os teores de solutos orgÃnicos e o processo de aclimataÃÃo das plantas prÃ-tratadas com H2O2 à salinidade, em termos de ajustamento osmÃtico. No entanto, os menores valores da razÃo Na+/K+ nas raÃzes e, especialmente, nas folhas das plantas prÃ-tratadas e submetidas à salinidade, em relaÃÃo Ãquelas oriundas de sementes prÃ-tratadas com Ãgua (controle) e submetidas a esse mesmo tratamento, aos 16 dias de idade, pode tambÃm ter sido um fator responsÃvel, pelo menos em parte, pela aclimataÃÃo das plantas de milho à salinidade. / The aim of this work was to evaluate the effects of the hydrogen peroxide (H2O2) on germination and acclimation of maize plants subject to the saline stress, in order to better understand the physiological and biochemical mechanisms involved. In the three experiments the triple hybrid of maize (Zea mays L) BRS 3003 was used. In the first experiment, the effects of H2O2 on germination of the maize seeds were evaluated; in the second, the effects of pre-treating by soaking maize seeds in H2O2 solution on the activities of antioxidative enzymes and isoenzymes; and as, the effects of the pre-treatment of maize seeds with H2O2 on acclimation of the plants to salinity and the possible mechanisms involved with this process. In the first experiment, which was carried out in a growth room, H2O2 accelerated the germination rate of maize seeds at 100 mM, but, not at 500 mM. In the second experiment, also carried out in growth room, it was observed that the pre-treatment of the seeds induced a pronounced increase in the activities of the enzymes ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT), after 30 h of soaking in H2O2. It was also observed that the activity of the Guaiacol peroxidase (GPX) was smaller in the seeds soaked in H2O2 for 12, 24, 30, 36 and 42 h, in relation to those soaked in distilled water (control). However, H2O2 treatment for 48 h showed no significant differences as compared with control. The superoxide dismutase (SOD) activity was not affected by the pre-treatment of the seeds, except for the 24 h treatment. In the seeds, it was detected only one isoform of CAT and six of SOD. The pre-treatment of the seeds did not cause great changes in those isoforms, except for the intensity of the band of activity of CAT visualized in the polyacrylamide gel, which was very superior to that of the control, when the seeds were soaked by 36 and 48 h with H2O2. The increases in the activities of APX and, especially, of CAT, could be associated with the acceleration of the germination process. In the third experiment, which was carried out initially at growth room and, later, at the glasshouse, maize seeds were pre-treated for 36 h by soaking in solution of H2O2 100 mM or in distilled water. Those seeds were germinated on filter paper moistened with nutrient solution in the presence or absence of NaCl 80 mM, in a growth room. After six days, the seedling were transferred to the glasshouse and cultivated in trays containing only nutrient solution (control treatment) or nutrient solution with NaCl at 80 mM. Plants were harvest with 6, 11 and 16 days old. The results showed the pre-treatment of the seeds with H2O2 induced acclimation of the plants to the salinity. It decreased the deleterious effects of salt stress on the growth (biomass production and leaf area) of maize. This fact was associated with a higher efficiency of the antioxidative system of plants pre-treated with H2O2. CAT was the most important among the H2O2 scavenging enzymes in leaves, but, its activity was strongly reduced by salinity in plants 6 and 11 days old, however, this effect was totally reverted in the stressed plants originated from seeds pre-treated with H2O2. On the other hand, in the roots of plants submitted to saline stress, the activity of SOD was stimulated by the pre-treatment of the seeds with H2O2, in the three periods of harvest. In general, salinity reduced the photosynthetic parameters (stomatal conductance, net CO2 assimilation rate, transpiration and intracellular CO2 concentration) and the H2O2 pre-treatment of seeds was not capable to revert that effect. In terms of osmotic adjustment, the contents of organic solutes were not positively correlated to the process of acclimation to salt stress of the plants pre-treated with H2O2 to the salinity. However, the smallest values of the Na+/K+ ratio in roots and in leaves were found for the pre-treated plants submitted to salinity, when compared to those originated from of seeds pre-treated with water (control) and submitted to that same treatment, and it may also be a responsible factor for the acclimation of the maize plants to the salinity.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O presente trabalho teve por objetivo estudar as respostas fisiolÃgicas e bioquÃmicas de plÃntulas de cajueiro anÃo-precoce (Anacardium occidentale L.) à salinidade em duas condiÃÃes ambientais de cultivo. Para isso, as plÃntulas foram cultivadas em vasos de polietileno contendo somente soluÃÃo nutritiva (tratamento controle) ou soluÃÃo nutritiva com NaCl a 50, 100, 150 e 200 mM (tratamentos salinos), sendo mantidas em duas condiÃÃes ambientais: casa de vegetaÃÃo e sala de germinaÃÃo. Os efeitos do estresse salino foram avaliados atravÃs de medidas de crescimento, trocas gasosas, teores de clorofila, potencial osmÃtico foliar e teores de solutos orgÃnicos (prolina, N-aminossolÃveis e carboidratos solÃveis) e inorgÃnicos (Na+, Cl- e K+) nas folhas e raÃzes. TambÃm foram estudadas as alteraÃÃes na expressÃo gÃnica com a salinidade, o que foi feito atravÃs da comparaÃÃo dos padrÃes eletroforÃticos 2D das proteÃnas de folhas e raÃzes. A salinidade reduziu o crescimento das plÃntulas em ambas as condiÃÃes ambientais de cultivo, sendo que nas plÃntulas da casa de vegetaÃÃo, a inibiÃÃo do crescimento foi mais acentuada do que naquelas da sala de germinaÃÃo. Este fato correlacionou-se com as maiores reduÃÃes na fotossÃntese lÃquida, na transpiraÃÃo e na condutÃncia estomÃtica das plÃntulas da casa de vegetaÃÃo em relaÃÃo Ãs da sala de germinaÃÃo. Nas duas condiÃÃes de cultivo, os efeitos inibitÃrios do NaCl foram mais conspÃcuos nas raÃzes do que na parte aÃrea. A salinidade nÃo causou grandes mudanÃas nas concentraÃÃes internas de CO2 das plÃntulas de cajueiro, sugerindo a participaÃÃo de fatores nÃo-estomÃticos na inibiÃÃo das taxas fotossintÃticas. Os teores foliares de clorofila a, b e total foram influenciados pela salinidade e pelas condiÃÃes de cultivo das plÃntulas, sendo que as da sala de germinaÃÃo apresentaram os maiores conteÃdos e as menores reduÃÃes desses pigmentos devido à salinidade. As leituras feitas com o medidor portÃtil de clorofila, SPAD-502, correlacionaram-se positivamente com os teores foliares de clorofila, expressos em g.cm-2, tanto nas plÃntulas da casa de vegetaÃÃo quanto nas da sala de germinaÃÃo. As maiores reduÃÃes no potencial osmÃtico e os maiores acÃmulos de Na+ e Cl- nas folhas pela salinidade, em relaÃÃo ao controle, foram observados nas plÃntulas da casa de vegetaÃÃo. Por outro lado, os teores de K+ nesse ÃrgÃo nÃo diferiram muito entre as duas condiÃÃes de cultivo empregadas. As raÃzes acumularam grandes quantidades de Na+ e Cl- em seus tecidos, as quais foram acompanhadas de grandes decrÃscimos nos teores de K+, em ambas as condiÃÃes de cultivo. Com o aumento da salinidade, os teores de prolina foram aumentados, principalmente nas folhas, sendo os maiores incrementos observados nas plÃntulas da casa de vegetaÃÃo. Os teores de carboidratos solÃveis foram aumentados e reduzidos, devido à salinidade, somente nas folhas das plÃntulas da sala de germinaÃÃo e nas raÃzes das plÃntulas da casa de vegetaÃÃo, respectivamente. Nas duas condiÃÃes de cultivo, a salinidade aumentou os teores de N-aminossolÃveis nas folhas e nas raÃzes das plÃntulas de cajueiro. O padrÃo de expressÃo gÃnica das folhas e das raÃzes foi alterado pelo estresse salino em ambas as condiÃÃes ambientais. A salinidade causou aumentos e diminuiÃÃes nas taxas de expressÃo de vÃrias proteÃnas, sendo que algumas desapareceram completamente e outras foram aparentemente sintetizadas de novo nas plÃntulas estressadas. As proteÃnas diferencialmente reguladas pelo estresse salino foram bastante diferentes nas duas condiÃÃes ambientais empregadas. Faz-se necessÃrio o seqÃenciamento e a identificaÃÃo dessas proteÃnas para que se possa especular sobre seus possÃveis papÃis no processo de aclimataÃÃo das plÃntulas de cajueiro Ãs condiÃÃes de salinidade. / Early-dwarf cashew seedlings (Anacardium occidentale L.) were used in order to investigate the physiological and biochemical changes induced by salt stress in two environmental conditions. The seedlings were cultivated in plastics pots containing only nutrient solution (control treatment) or nutrient solution with NaCl at 50, 100, 150 and 200 mM (saline treatment). They were kept in two environmental conditions: greenhouse and growth room. The effects of salinity on the growth, gas exchange, chlorophyll content, osmotic potential and organic (proline, soluble amino-N, soluble carbohydrates) and inorganic (Na+, Cl-, K+) solute contents from both leaves and roots were studied. Salt stress induced changes in gene expression were studied both in leaves and roots comparing 2D electrophoretic pattern. Salinity inhibited the growth of seedlings in both environmental conditions, being the reduction in seedlings growth in the greenhouse more conspicuous than those cultivated in the growth room. This fact was correlated with highest reductions in net photosynthetic rate, in transpiration and stomatal conductance of seedlings grown in the greenhouse when compared with those of growth room. In both cultivation conditions, the root growth was affected by NaCl than shoot growth. The salinity stress not caused great changes in CO2 internal concentration, suggesting that the inhibition of photosynthesis also may be attributed to non-stomatal factors. Leaf chlorophyll a, b and total contents were influenced by salinity and environmental conditions, being observed the highest contents and the lowest reductions of these pigments due to salinity in seedlings under growth room conditions. The readings of portable chlorophyll meter, SPAD-502, were positively correlated to leaf chlorophyll contents, expressed in g.cm-2, both in greenhouse and growth room conditions. In the salt stress conditions, the higher reductions of osmotic potential and higher Na+ and Cl- accumulations in leaves were observed in seedlings grown in the greenhouse. On the other hand, leaves K+ contents did not differ much among the cultivation conditions used. The roots accumulated greater amounts of Na+ and Cl- in their tissues, which were accompanied of great decreases in the K+ contents in both cultivation conditions. Proline content increased with the increase in salt stress especially in leaves, being the greater increases observed in seedlings cultivated in the greenhouse. The soluble carbohydrates contents were increased and decreased, due to salinity, only in leaves of seedlings of growth room and roots of those grown in the greenhouse, respectively. In both cultivation conditions, salinity increased the leaf and root soluble amino-N contents of cashew seedlings. The gene expression patterns both leaves and roots were altered by salt stress, in both environmental conditions. Salinity induced increases and decreases in expression of various proteins, being that some proteins disappeared completely and other were apparently synthesized de novo in the seedlings stressed. The proteins differentially regulated by salt stress were enough different among the environmental conditions used. Future studies should be focused on sequencing and identification of proteins whose rate of synthesis varied as a result of salinity, in order to better characterize their possible roles in the process of acclimation of cashew seedlings to salinity conditions