Interação entre silício e citocininas nas respostas do tomateiro à toxicidade de amônio

Abstract

Uma consequência da toxicidade de amônio (NH4+) é a diminuição do conteúdo de citocininas (CKs). Dessa forma, o fornecimento de CK, na forma de trans-zeatina (tZ), pode aliviar a toxicidade de NH4+, e a CK sintética 6-benziladenina (BA), de menor custo, ainda não foi estudada quanto ao seu efeito sobre a toxicidade de NH4+. Além disso, o silício (Si), que é um elemento benéfico, é capaz de amenizar vários estresses, como a toxicidade de NH4+. Objetivou-se verificar se o alívio da toxicidade de NH4+ com o uso do Si é dependente do aumento do teor de CKs no tomateiro cv Micro-Tom (MT), os efeitos do Si no tomateiro transgênico MT CKX2 (baixo teor de CKs) submetido à toxicidade de NH4+ e se o regulador de crescimento BA alivia a toxicidade de NH4+ no tomateiro MT. Para isso, realizaram-se cinco experimentos em tomateiro, com a aplicação dos tratamentos na solução nutritiva. No experimento com concentrações de NH4+ entre 1,25 e 7,5 mmol L-1, 5,9 mmol L-1 provocou a toxicidade de NH4+, com diminiução de 10% na massa seca da parte aérea. No experimento com concentrações de Si entre 0,2 e 0,8 mmol L-1, na forma de silicato de potássio (SiK) ou ácido silícico estabilizado (ASiE), a toxicidade de NH4+ não foi aliviada. No experimento com concentrações de Si entre 1,0 e 2,5 mmol L-1, na forma de SiK, a concentração de 1,29 mmol L-1 de Si aliviou a toxicidade de NH4+. No experimento com N nas formas de NO3- ou NH4+ (5,9 mmol L-1), na ausência e na presença de Si (1,29 mmol L-1) no tomateiro MT, o Si resultou na diminuição do conteúdo de CKs na raiz e aumento na parte aérea, independentemente da forma de N. No mesmo experimento com o tomateiro MT CKX2, o Si não aliviou a toxicidade de NH4+. No experimento com N (5,9 mmol L-1) nas formas de NO3- ou NH4+, e NH4+ associado às concentrações de BA entre 10e¬-10 e 10e-6 mol L-1, 10e-9 mol L-1 resultou em maior crescimento das raízes e não houve efeito na parte aérea. Em conclusão, o alívio da toxicidade de NH4+ com uso do Si foi dependente do aumento do conteúdo da tZ na parte aérea, mas não da isopenteniladenina (iP). Com a deficiência de CKs, o Si não alivia a toxicidade de NH4+, e a BA não alivia a toxicidade de NH4+ na parte aérea do tomateiro MT.

A consequence of ammonium (NH4+) toxicity is the decrease in cytokinins (CKs) content. However, the supply of CK in the nutrient solution, in trans-zeatin (tZ) form, can alleviate NH4+ toxicity, and CK synthetic 6-benzyladenine (BA), with lower cost, has not yet been studied on the NH4+ toxicity. Similarly, silicon (Si), which is a beneficial element known to relieve stresses, also alleviates NH4+ toxicity. The objective was to verify if the relief of NH4+ toxicity by Si is dependent on the increase of the CKs content in tomato cv Micro-Tom (MT), the effects of Si on the transgenic tomato MT CKX2 (CKs deficient) submitted to NH4+ toxicity, and if the growth regulator 6-benzyladenine (BA) alleviates NH4+ toxicity in tomato MT. For this, five experiments were carried in tomato, with treatments application in nutrient solution. In experiment with NH4+ concentrations between 1.25 and 7.5 mmol L-1, 5.9 mmol L-1 caused NH4+ toxicity, with shoot dry weight 10% decrease. In experiment with Si concentrations between 0.2 and 0.8 mmol L-1, via potassium silicate (SiK) or stabilized silicic acid (ASiE), NH4+ toxicity was not alleviated. In the experiment with Si concentrations between 1 and 2.5 mmol L-1, via SiK, the concentration of 1.29 mmol L-1 alleviated NH4+ toxicity. In experiment with N in NO3- or NH4+ forms (5.9 mmol L-1), in absence and presence of Si (1.29 mmol L-1) in MT tomato, Si decreased CKs content in root and increase in shoot, independent of the N form. In same experiment, but with tomato MT CKX2, Si did not alleviate NH4+ toxicity. In experiment with N (5.9 mmol L-1) in NO3- or NH4+ forms, and NH4+ associated with BA concentrations between 10e-10 and 10e-6 mol L-1, 10e-9 mol L-1 resulted in higher root growth and there was no effect in shoot. In conclusion, the relief of NH4+ toxicity with Si was dependent on the increase of CK trans-zeatin (tZ) in shoot, but not isopentenyladenine (iP). With deficiency of CKs, Si do not alleviate NH4+ toxicity, and the synthetic CK BA do not alleviate NH4+ toxicity in MT shoot.