MARQUES, E. C. Estresse salino e mobilização de reservas cotiledonares durante a germinação e estabelecimento da plântula de cajueiro anão-precoce. 2009. 118 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-12-22T18:47:42Z
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Previous issue date: 2009 / 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. / Este trabalho objetivou obter informações básicas sobre a germinação e o estabelecimento da plântula de cajueiro (Anacardium occidentale L.) anão-precoce em condições de salinidade e a relação entre salinidade e mobilização de reservas durante esses processos. As castanhas do clone BRS 189 foram semeadas em bandejas de plástico contendo vermiculita umedecida com água destilada (tratamento controle) ou soluções de NaCl com condutividades elétricas de 6,0, 12,0 e 18,0 dS.m-1 (tratamentos salinos), as quais foram mantidas em casa de vegetação. No decorrer do experimento, foram coletadas cinco plântulas por bandeja, à medida que estas alcançavam os estádios de desenvolvimento (ED) 2 (emersão da radícula), 4 (emergência do solo) e 8 (plântula estabelecida), as quais foram divididas nas suas partes constituintes (cotilédones e eixo embrionário), tendo-se o ED 0 (castanha quiescente) como referência. Avaliaram-se os efeitos da salinidade sobre as plântulas de cajueiro anão-precoce através de medidas da massa seca dos cotilédones e eixo embrionário e da quantificação dos teores de lipídios, proteínas totais e amido nos cotilédones e de carboidratos solúveis (redutores e não-redutores), aminoácidos livres e dos íons Na+, K+ e Cl- nos cotilédones e eixo embrionário. Além disso, avaliou-se a atividade das principais enzimas envolvidas na mobilização de reservas lipídicas (lipase, liase do isocitrato e sintase do malato) e amiláceas (sintase do amido, α+β-amilase e fosforilase do amido) nos cotilédones de plântulas crescidas em condições controle e em 18,0 dS.m-1. A maior taxa de depleção dos cotilédones ocorreu entre o ED 4 e o ED 8, simultaneamente à fase mais intensa de crescimento do eixo embrionário. Todavia, esses processos foram inibidos pela salinidade, principalmente nas plântulas crescidas a 18,0 dS.m-1. A mobilização das reservas lipídicas e protéicas dos cotilédones tornou-se evidente após a emersão da radícula (ED 2), sendo mais pronunciada entre o ED 4 e o ED 8, porém, nessas plântulas, esse processo foi severamente inibido, na proporção em que a concentração de sais do meio aumentou. Nas plântulas do controle, houve um aumento nos teores de aminoácidos livres dos cotilédones entre o ED 0 e o ED 2, seguido por um decréscimo entre o ED 2 e o ED 8, mas o mesmo não aconteceu nas plântulas submetidas a 12,0 e 18,0 dS.m-1, em que ocorreu inibição do transporte dos aminoácidos para o eixo embrionário. Houve um acúmulo transiente de amido nos cotilédones durante o estabelecimento da plântula de cajueiro anão-precoce, que foi severamente inibido pela salinidade, especialmente nas plântulas crescidas a 18,0 dS.m-1. Os teores de carboidratos solúveis nos cotilédones foram ditados pela sua utilização (fração não-redutora) na etapa de germinação (entre o ED 0 a ED 2), pela sua produção a partir da mobilização lipídica (fração não-redutora) e amilácea (fração redutora) e pelo seu transporte para o eixo embrionário (fração não-redutora). Entretanto, a salinidade afetou esses processos, causando redução nos teores de carboidratos redutores nas plântulas no ED 8 e inibindo o transporte dos carboidratos não-redutores para o eixo embrionário. Adicionalmente, os teores de aminoácidos livres e carboidratos solúveis do eixo embrionário também aumentaram ao longo do estabelecimento da plântula, mas este aumento foi severamente inibido pela salinidade, principalmente nas plântulas submetidas a 18,0 dS.m-1. Os teores dos íons tóxicos (Na+ e Cl-) nos cotilédones e no eixo embrionário aumentaram consideravelmente com a salinidade, enquanto os de K+ foram reduzidos. Os maiores valores da atividade lipásica, assim como das enzimas liase do isocitrato, sintase do malato e (α+β)-amilase foram encontrados nos cotilédones das plântulas no ED 8, que correspondeu ao ED em que a mobilização lipídica e amilácea foi mais pronunciada, mas, dentre estas, apenas as atividades lipásica e amilásica foram inibidas pela salinidade. A sintase do amido, por sua vez, esteve mais ativa no ED 4, em concomitância à etapa de acúmulo do amido nos cotilédones, sendo fortemente inibida pela salinidade nesse mesmo ED. Já 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 análise em conjunto destes resultados permite concluir que a etapa de estabelecimento da plântula (entre o ED 2 e o ED 4) é mais sensível à salinidade do que a de germinação (entre o ED 0 e o ED 2). Além do mais, os efeitos iônicos da salinidade pareceram mediar a inibição da mobilização das reservas cotiledonares e a redução do dreno exercido pelo eixo embrionário sobre os cotilédones, resultando na redução do crescimento da plântula de cajueiro anão-precoce.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/10499 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Marques, Elton Camelo |
| Contributors | Gomes Filho, Enéas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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