Comunicação vegetal por meio de exsudatos fenólicos em Zea mays L. exposta a salinidade em meio hidropônico

Abstract

A transmissão de informações químicas para as imediações confere aos vegetais vantagens na sobrevivência frente às adversidades. Comumente chamada de comunicação vegetal, todos os órgãos são capazes de realizar esse processo, desde as folhas por meio de compostos voláteis como as raízes por exsudados. Os exsudados moldam a rizosfera, sendo rico em substâncias e dentre elas estão os compostos fenólicos, advindos do metabolismo especializado. A salinidade é um estresse que atinge diretamente o sistema radicular, alterando seu funcionamento e sua dinâmica com o ambiente circundante. O presente trabalho objetivou compreender como os exsudatos radiculares do grupo dos fenólicos de Zea mays L., em estresse salino e ausente, afetam a fisiologia e bioquímica de plantas em meio hidropônico. O experimento contou com dois tratamentos doadores: um com plantas cultivadas sob estresse salino (120 mM de NaCl) e outro sem salinidade. Cada doador teve 50 mL do seu meio hidropônico coletado e transferido para tratamentos receptores. Os receptores foram divididos em duas condições: um recebia a solução pura, sem alterações, e outro a solução previamente aquecida a 60 °C. O aquecimento objetivou degradar compostos orgânicos que não fossem fenólicos presentes no meio coletado. Análises de fluorescência da clorofila a, trocas gasosas, enzimáticas (POD e PPO), flavonoides e fenólicos totais, das raízes e do coletado, foram realizadas. Os resultados demonstraram que a exsudação e os fenólicos no tecido foram maiores em tratamentos que receberam o coletado puro de doadores sem contato com meio salinizado em relação aos em contato com o coletado de doadores sob salinidade. O quenching fotoquímico foi o único parâmetro fisiológico a diferir e apenas nos tratamentos que receberam o coletado de doadores sem salinidade, seja o aquecido ou o puro. A atividade enzimática variou em todos os tratamentos, tanto aqueles em contato o coletado de doadores em salinidade quanto o proveniente dos ausentes do estressor. Os flavonoides apresentaram menores concentrações em tratamentos expostos ao coletado de doadores sem salinidade, em comparação àqueles em contato com a solução proveniente de doadores sob estresse salino. Concluímos que plantas expostas ao coletado puro de indivíduos cultivados sem salinidade variaram consideravelmente em comparação àqueles em contato com o coletado de meios salinizados. O aquecimento prévio do coletado também ocasionou diferenças entre os tratamentos, principalmente naqueles que recebiam o coletado proveniente de plantas sob estresse, constatando que a comunicação vegetal por fenólicos sofre influência da salinidade e aquecimento.

The transmission of chemical information to the immediate environment gives the plant advantages in survival against adversities. Commonly called plant communication, all organs are able to carry out this process, since the leaves by means of compounds volatiles as the roots by exudates. The exudates shape the rhizosphere, being rich in substances and among them are phenolic compounds, derived from specialized metabolism. Salinity is a stress that directly affects the root system, altering its functioning and its dynamics with the surrounding environment. The present study aimed to understand how root exudates of the phenolic group of Zea mays L., in salt and absent stress, affect the physiology and biochemistry of plants in hydroponic medium. The experiment had two donor treatments: one with plants grown under salt stress (120 mM of NaCl) and another without salinity. Each donor had 50 mL of its hydroponic medium collected and transferred to receiving treatments. The receptors were divided into two conditions: one received the pure solution, without alterations, and the other the solution previously heated to 60 °C. The heating aimed to degrade organic compounds that were not phenolic present in the collected medium. Fluorescence analysis of chlorophyll a, gas exchange, enzymatic (POD and PPO), flavonoids and total phenolics, of the roots and collected, were performed. The results showed that exudation and phenolics in the tissue were higher in treatments that received the pure collection of donors without contact with salinized medium compared to those in contact with the collection of donors under salinity. Photochemical quenching was the only physiological parameter to differ and only in treatments that received the sample from donors without salinity, either heated or pure. The enzymatic activity varied in all treatments, both those in contact with the salt donors collected and those from the stressors absent. The flavonoids showed lower concentrations in treatments exposed to the sample of non salinity donors, compared to those in contact with the solution from donors under saline stress. We concluded that plants exposed to the pure collection of individuals cultivated without salinity varied considerably in comparison with those in contact with the collected from salinized media. The previous heating of the collected also caused differences between treatments, especially in those that received the collected from plants under stress, noting that the plant communication by phenolics is influenced by salinity and heating.