Os mecanismos de tolerância ao alumínio em Styrax camporum envolvem síntese e secreção de ácidos orgânicos?

Abstract

A vegetação do Cerrado, tipicamente conhecida como ‘Savana brasileira’, é constituída por espécies que são adaptadas a crescer em solos ácidos e ricos em alumínio (Al). Usando Styrax camporum, uma planta lenhosa do Cerrado moderadamente acumuladora de Al, examinamos se esta espécie exclui Al de duas raízes por meio da exsudação de ácidos orgânicos (AOs) para manter baixo conteúdo de Al na folha em relação às plantas tipicamente acumuladoras de Al dessa vegetação. Para isso, medimos os ácidos cítrico, málico e oxálico exsudado por S. camporum cultivada em solução nutritiva contendo 0, 740 e 1480 M Al por 30 dias, usando GC-MS. Além disso, a concentração de Al nessas soluções foi medida aos 0 e 30 dias do estudo, usando ICP-OES para estimar a absorção de Al pelas plantas. Exceto para o ácido málico, plantas expostas ao Al exsudaram mais AOs que aquelas não expostas ao Al. Depois de 30 dias, enquanto plantas expostas a 740 M Al absorveram 40% do Al disponível na solução, plantas expostas a 1480 M Al absorveram 60%. Ao mesmo tempo, plantas expostas a 1480 M Al exsudaram menor concentração de ácidos cítrico e oxálico, em relação às plantas expostas a 740 M Al. Considerando que maior exsudação de AO causou menor absorção de Al, é possível que os ácidos cítrico e oxálico estejam detoxificando o Al nessa espécie moderadamente acumuladora. Além disso, parece que, para esta espécie, concentrações crescentes de Al em solução nutritiva podem causar diminuições proporcionais nos padrões de exsudação de AOs. Portanto, a exsudação de AO parece ser um mecanismo que contribui para a adaptação de S. camporum para lidar com alta disponibilidade de Al nos solos ácidos do Cerrado.

The Cerrado vegetation, typically known as ‘Brazilian Savanna’, is comprised of species that are adapted to grow on soils that are acidic and rich in aluminum (Al). Using Styrax camporum, a moderate Al-accumulating Cerrado woody plant, we examined whether this species exclude Al from their roots through organic acids (OAs) exudation in order to maintain a low leaf Al content in relation to typical Al-accumulating plants from this vegetation. For this, we measured citric, malic and oxalic acids exuded by S. camporum grown in a nutrient solution containing 0, 740 and 1480 M Al for 30 days, using a GC-MS. In addition, the Al concentration in these solutions was measured at 0 and 30 days of the study using an ICP-OES in order to estimate the Al uptake by plants. Except for malic acid, plants exposed to Al exuded more OAs than those not exposed to Al. After 30 days, while plants exposed to 740 M Al absorbed 40% of the Al available in the solution, plants exposed to 1480 M Al absorbed 60% of it. At the same time, plants exposed to 1480 M Al exuded lower concentration of citric and oxalic acids in relation to plants exposed do 740 M Al. Considering that more OA exudation caused lower Al uptake, it is possible that citric and oxalic acids are Al detoxifying mechanisms in this moderate Al-accumulating species. In addition, it seems that for this species, solutions containing increasing Al concentrations may cause decreasing OA exudation patterns. Therefore, OA exudation seems to be a mechanism contributing to adaptation of S. camporum to cope with high Al availability in the acidic soils from the Cerrado.