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Estresse salino e mobilizaÃÃo de reservas cotiledonares durante a germinaÃÃo e estabelecimento da plÃntula de cajueiro anÃo-precoce / Salt stress and reserve mobilization in cotyledons during germination and seedling establishment of precocious-dwarf cashew

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Este trabalho objetivou obter informaÃÃes bÃsicas sobre a germinaÃÃo e o estabelecimento da plÃntula de cajueiro (Anacardium occidentale L.) anÃo-precoce em condiÃÃes de salinidade e a relaÃÃo entre salinidade e mobilizaÃÃo de reservas durante esses processos. As castanhas do clone BRS 189 foram semeadas em bandejas de plÃstico contendo vermiculita umedecida com Ãgua destilada (tratamento controle) ou soluÃÃes de NaCl com condutividades elÃtricas de 6,0, 12,0 e 18,0 dS.m-1 (tratamentos salinos), as quais foram mantidas em casa de vegetaÃÃo. No decorrer do experimento, foram coletadas cinco plÃntulas por bandeja, à medida que estas alcanÃavam os estÃdios de desenvolvimento (ED) 2 (emersÃo da radÃcula), 4 (emergÃncia do solo) e 8 (plÃntula estabelecida), as quais foram divididas nas suas partes constituintes (cotilÃdones e eixo embrionÃrio), tendo-se o ED 0 (castanha quiescente) como referÃncia. Avaliaram-se os efeitos da salinidade sobre as plÃntulas de cajueiro anÃo-precoce atravÃs de medidas da massa seca dos cotilÃdones e eixo embrionÃrio e da quantificaÃÃo dos teores de lipÃdios, proteÃnas totais e amido nos cotilÃdones e de carboidratos solÃveis (redutores e nÃo-redutores), aminoÃcidos livres e dos Ãons Na+, K+ e Cl- nos cotilÃdones e eixo embrionÃrio. AlÃm disso, avaliou-se a atividade das principais enzimas envolvidas na mobilizaÃÃo de reservas lipÃdicas (lipase, liase do isocitrato e sintase do malato) e amilÃceas (sintase do amido, α+β-amilase e fosforilase do amido) nos cotilÃdones de plÃntulas crescidas em condiÃÃes controle e em 18,0 dS.m-1. A maior taxa de depleÃÃo dos cotilÃdones ocorreu entre o ED 4 e o ED 8, simultaneamente à fase mais intensa de crescimento do eixo embrionÃrio. Todavia, esses processos foram inibidos pela salinidade, principalmente nas plÃntulas crescidas a 18,0 dS.m-1. A mobilizaÃÃo das reservas lipÃdicas e protÃicas dos cotilÃdones tornou-se evidente apÃs a emersÃo da radÃcula (ED 2), sendo mais pronunciada entre o ED 4 e o ED 8, porÃm, nessas plÃntulas, esse processo foi severamente inibido, na proporÃÃo em que a concentraÃÃo de sais do meio aumentou. Nas plÃntulas do controle, houve um aumento nos teores de aminoÃcidos livres dos cotilÃdones entre o ED 0 e o ED 2, seguido por um decrÃscimo entre o ED 2 e o ED 8, mas o mesmo nÃo aconteceu nas plÃntulas submetidas a 12,0 e 18,0 dS.m-1, em que ocorreu inibiÃÃo do transporte dos aminoÃcidos para o eixo embrionÃrio. Houve um acÃmulo transiente de amido nos cotilÃdones durante o estabelecimento da plÃntula de cajueiro anÃo-precoce, que foi severamente inibido pela salinidade, especialmente nas plÃntulas crescidas a 18,0 dS.m-1. Os teores de carboidratos solÃveis nos cotilÃdones foram ditados pela sua utilizaÃÃo (fraÃÃo nÃo-redutora) na etapa de germinaÃÃo (entre o ED 0 a ED 2), pela sua produÃÃo a partir da mobilizaÃÃo lipÃdica (fraÃÃo nÃo-redutora) e amilÃcea (fraÃÃo redutora) e pelo seu transporte para o eixo embrionÃrio (fraÃÃo nÃo-redutora). Entretanto, a salinidade afetou esses processos, causando reduÃÃo nos teores de carboidratos redutores nas plÃntulas no ED 8 e inibindo o transporte dos carboidratos nÃo-redutores para o eixo embrionÃrio. Adicionalmente, os teores de aminoÃcidos livres e carboidratos solÃveis do eixo embrionÃrio tambÃm aumentaram ao longo do estabelecimento da plÃntula, mas este aumento foi severamente inibido pela salinidade, principalmente nas plÃntulas submetidas a 18,0 dS.m-1. Os teores dos Ãons tÃxicos (Na+ e Cl-) nos cotilÃdones e no eixo embrionÃrio aumentaram consideravelmente com a salinidade, enquanto os de K+ foram reduzidos. Os maiores valores da atividade lipÃsica, assim como das enzimas liase do isocitrato, sintase do malato e (α+β)-amilase foram encontrados nos cotilÃdones das plÃntulas no ED 8, que correspondeu ao ED em que a mobilizaÃÃo lipÃdica e amilÃcea foi mais pronunciada, mas, dentre estas, apenas as atividades lipÃsica e amilÃsica foram inibidas pela salinidade. A sintase do amido, por sua vez, esteve mais ativa no ED 4, em concomitÃncia à etapa de acÃmulo do amido nos cotilÃdones, sendo fortemente inibida pela salinidade nesse mesmo ED. Jà a atividade da fosforilase do amido decresceu progressivamente entre o ED 0 e o ED 4, mas aumentou entre o ED 4 e o ED 8. A anÃlise em conjunto destes resultados permite concluir que a etapa de estabelecimento da plÃntula (entre o ED 2 e o ED 4) à mais sensÃvel à salinidade do que a de germinaÃÃo (entre o ED 0 e o ED 2). AlÃm do mais, os efeitos iÃnicos da salinidade pareceram mediar a inibiÃÃo da mobilizaÃÃo das reservas cotiledonares e a reduÃÃo do dreno exercido pelo eixo embrionÃrio sobre os cotilÃdones, resultando na reduÃÃo do crescimento da plÃntula de cajueiro anÃo-precoce / This study aimed to obtain basic information on seed germination and seedling establishment of dwarf-precocious cashew (Anacardium occidentale L.) under saline conditions and the relationship between salinity and reserve mobilization during these processes. BRS 189 seeds (cashew nuts) were sown in plastic trays containing vermiculite moistened with distilled water (control) or NaCl solutions with electrical conductivities of 6.0, 12.0 and 18.0 dS m-1 (saline treatments), which were kept in a greenhouse. During the experiment, were harvested five seedlings (cotyledons and embryonic axis) per tray, when they reached the followed developmental stages (DS): quiescent seed (0 DS), radicle protrusion (2 DS), seedling emergence (4 DS) and seedling established (8 DS). Salinity effects on the dwarf-precocious cashew seedlings were evaluated by cotyledons and embryonic axis dry mass, determination of lipids, protein and starch contents in cotyledons and determination of soluble carbohydrates (reducing and non-reducing), free amino acids, Na+, K+ and Cl- contents in cotyledons and embryonic axis. We also evaluated the enzymes involved in the lipid (lipase, isocitrate lyase and malate synthase) and starch (starch synthase, α+β-amylase and starch phosphorylase) mobilization in cotyledons of seedlings grown under control and 18.0 dS m-1 conditions. In cotyledons, the highest depletion rate occurred between 4 and 8 DS, which corresponded the most intense growth phase of the embryonic axis. However, these processes were inhibited by salinity, especially in the seedlings grown at 18.0 dS m-1. In cotyledons, lipid and protein mobilization became evident after the radicle protrusion (2 DS), being more pronounced between 4 and 8 DS. On the other hand, for these seedlings, this process was strongly inhibited, with the salt concentration increase. In control seedlings, there was an increase in free amino acids contents of cotyledons between 0 and 2 DS, followed by a decrease between 2 and 8 DS. It has not been observed in seedlings subjected to 12.0 and 18.0 dS m-1, in which there was an inhibition of amino acids transport to the embryonic axis. In addition, a starch transient accumulation occurred in the cotyledons, during the dwarf-precocious cashew seedling establishment, which was strongly inhibited by salinity, especially in the seedlings grown at 18.0 dS m-1. The soluble carbohydrates contents in cotyledons were influenced by their use (fraction of non-reductive) in the germination (between DS 0 and DS 2), their production from lipid (non-reducing fraction) and starch (reducing fraction) mobilization and their transport to the embryonic axis (non-reducing fraction). However, these processes were affected by salinity, causing a reduction in reducing carbohydrates contents in 8 DS seedlings and inhibiting the non-reducing carbohydrates transport to embryonic axis. Additionally, the free amino acids and soluble carbohydrates contents also increased in embryonic axis during the seedling establishment, but this increase was strongly inhibited by salinity, especially in the seedlings subjected to 18.0 dS m-1. The toxic ions (Na+ and Cl-) concentration in cotyledons and embryonic axis increased significantly with salinity, whereas K+ content was reduced. The highest lipase, isocitrate lyase, malate synthase and (α+β)-amylase activities were observed in cotyledons 8 DS seedlings, which corresponded to the DS with more intense lipid and starch mobilization, among these enzymes, only the lipase and amylase were inhibited by salinity. The starch synthase activity was most intense at 4 DS, simultaneously to the starch accumulation in the cotyledons, being strongly inhibited by salinity in this period. The starch phosphorylase activity decreased progressively between 0 DS and 4 DS, but increased between 4 DS and 8 DS. These results show that seedling establishment (between 2 DS and 4 DS) is more sensitive to salinity than seed germination (between DS 0 and DS 2). Moreover, the salinity ionic effect seems to mediate the cotyledonary reserve mobilization inhibition and it reduced embryonic axis sink on the cotyledons, which negatively affect dwarf-precocious cashew seedlings growth

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:3154
Date27 February 2009
CreatorsElton Camelo Marques
ContributorsEnÃas Gomes Filho
PublisherUniversidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em BioquÃmica, UFC, BR
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Formatapplication/pdf
Sourcereponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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