Distribuição de alumínio durante o desenvolvimento inicial de Vochysia tucanorum: efeitos na germinação e crescimento

Abstract

O alumínio (Al) é encontrado em solos ácidos (pH < 5) na sua forma tóxica: Al3+. Em plantas sensíveis ao Al, este pode inibir o crescimento radicular e o desenvolvimento como um todo, além de reduzir a biomassa aérea e causar menor desempenho fotossintético. Por outro lado, algumas espécies nativas do Cerrado mostram elevadas concentrações de Al em suas folhas sem desenvolver sintomas de toxicidade, chamadas espécies acumuladoras de Al. Na ausência de Al, essas espécies mostram clorose e abscisão foliar, menor condutância estomática, assimilação de CO2, biomassa radicular e necrose das raízes. Essas espécies também acumulam altas concentrações de Al em suas sementes, embora o papel deste elemento no processo germinativo e desenvolvimento inicial ainda seja pouco explorado. Neste trabalho, testamos a presença e ausência de Al na performance germinativa de sementes de Vochysia tucanorum (Vochysiaceae), espécie acumuladora de Al. Mas a presença de Al não causou alterações na porcentagem de germinação ou em outros parâmetros de germinação em relação à ausência de Al, talvez porque as sementes desta espécie mostram mais de 20.000 mg Al kg-1 de semente. Ainda, para testar a hipótese que o consumo desta reserva de Al da semente atinge um limite temporal, investigamos a distribuição de Al entre os órgãos ao longo do desenvolvimento inicial das plantas na presença e ausência de Al. O crescimento das plantas até os 60 dias foi semelhante, não se evidenciando influência do Al na biomassa ou biometria dos órgãos. A suplementação de Al causou maior concentração de Al apenas em alguns órgãos em certas épocas de avaliação. Até os 60 dias, o Al do embrião é transportado prioritariamente para as folhas (85-93%), em relação aos outros órgãos.

Aluminum (Al) is found in acidic soils (pH < 5) in its toxic form: Al³⁺. In Al-sensitive plants, this element can inhibit root growth and plant development, in addition to reducing aerial biomass and causing lower photosynthetic performance. On the other hand, some native species of the Cerrado show high concentrations of Al in their leaves without exhibiting toxicity symptoms, known as Al-accumulating species. In the absence of Al, these species display chlorosis and leaf abscission, reduced stomatal conductance, CO₂ assimilation, root biomass, and root necrosis. These species also accumulate high concentrations of Al in their seeds, although the role of this element in the germination process and early development is still underexplored. In this study, we tested the presence and absence of Al on the germination performance of seeds of Vochysia tucanorum (Vochysiaceae), an Al-accumulating species. However, the presence of Al did not alter the germination percentage or other germination parameters compared to the absence of Al, possibly because the seeds of this species contain more than 20,000 mg Al kg⁻¹ of seed. Additionally, to test the hypothesis that the consumption of this Al reserve from the seed reaches a temporal limit, we investigated the distribution of Al among the organs throughout the early development of the plants in the presence and absence of Al. The plant growth up to 60 days was similar, and no significant influence of Al was observed on biomass or organ biometrics. Al supplementation caused higher Al concentrations only in some organs at specific evaluation times. During early development, up to 60 days, the Al from the embryo is primarily transported to the leaves (85-93%) compared to other organs.