Mecanismos de tolerância ao alumínio em plantas de quinoa

dc.contributor.advisorGratão, Priscila Lupino [UNESP]
dc.contributor.authorPrado, Emilaine da Rocha
dc.contributor.institutionUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.date.accessioned2023-06-05T12:07:50Z
dc.date.available2023-06-05T12:07:50Z
dc.date.issued2023-04-28
dc.description.abstractA toxicidade do alumínio (Al) é o fator mais limitante para a agricultura tropical e subtropical. A cultura da quinoa (Chenopodium quinoa Willd.), identificada como alimento do futuro, será implantada neste contexto de solos ácidos e de alta concentração de Al solúvel e tóxico, mas não há relatos científicos sobre os efeitos deste elemento na fisiologia, bioquímica e metabolismo desta espécie. O objetivo deste trabalho foi investigar mecanismos de tolerância ao Al em quinoa BRS Piabiru quando submetida a níveis baixos e altos de Al3+. O experimento foi realizado em sala controlada e sistema hidropônico em pH 4, com 6 concentrações de Al (0, 0,2, 1, 5, 25 e 125 mg L-1) na forma de cloreto de alumínio. As plantas foram coletadas aos 60 dias após o plantio (DAP). Folhas de plantas tratadas com as maiores concentrações de Al (25 e 125 mg L-1) apresentaram aumento no conteúdo MDA e atividade de algumas enzimas (SOD e GSH-Px). A maior massa seca de planta foi obtida no tratamento controle e 0,2 mg L-1, que obteve maior massa seca de raízes. A massa seca da quinoa e os parâmetros biométricos das plantas foram gradualmente reduzidos à medida que as concentrações de alumínio foram aumentadas. As plantas com menor concentração de Al acumularam mais açúcares totais, produziram mais carotenoides, além de aumento no conteúdo de prolina, atividade de GPOX em folhas, além de maior volume das raízes. Este pode ser um dos mecanismos de tolerância das plantas de quinoa sob exposição ao Al.pt
dc.description.abstract– Aluminum (Al) toxicity is the most limiting factor for tropical and subtropical agriculture. The culture of quinoa (Chenopodium quinoa Willd), identified as food of the future, will be implemented in this context of acidic soils and high concentration of soluble and toxic Al, and there are no scientific reports about the mechanisms of tolerance of the crop to stresses by Al. The aim of this work was to investigated mechanisms of Al tolerance in quinoa BRS Piabiru when submitted to lower and high levels of Al3+. The experiment was carried out in a controlled room and hydroponic system at pH 4, with 6 concentrations of Al (0, 0.2, 1, 5, 25 and 125 mg L1 ) in the form of aluminum chloride. Plants were collected at 60 days after planting (DAP). Plants with the highest concentration of Al (25 and 125 mg L-1 ) increased MDA and some enzymes activities (SOD and GSH-Px). The highest dry mass of plant was obtained in the control treatment and 0.2 mg Al L-1 , which obtained highest roots dry mass. Dry mass of quinoa and biometrics parameters of plants were gradually reduced as aluminum concentrations were increased. Plants with the lowest concentration of Al accumulated more total sugars, produced more carotenoids, proline content, GPOX activity and roots volume were increased. This may be the tolerance mechanism of quinoa plants under Al exposure.pt
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipId130739/2021-9
dc.identifier.capes33004102001P4
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11449/243912
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.rights.accessRightsAcesso aberto
dc.subjectChenopodium quinoapt
dc.subjectEstresse oxidativopt
dc.subjectSistema antioxidantept
dc.subjectToxicidadept
dc.titleMecanismos de tolerância ao alumínio em plantas de quinoapt
dc.title.alternativeMechanisms of aluminum tolerance in quinoa plantsen
dc.typeDissertação de mestrado
dcterms.impactOs resultados do presente estudo possibilitam o posicionamento da cultura da quinoa, cultivar BRS PIabiru em ambientes ácidos com presença de alumínio disponível na concentração de até 0,2 mg L-1 . A quinoa é um cereal interessante sob inúmeros aspectos. Em 2012 foi reconhecido pela ONU como alimento para seguridade nutricional, dado os altos teores de proteína, contempla todos os aminoácidos essenciais para ingestão humana, além de não conter glúten nos seus grãos. A Embrapa Cerrado lançou a cultivar de quinoa BRS Piabiru como alternativa de cultivo na entressafra e 2º. cultivo no centro-oeste brasileiro, notoriamente solos ácidos com alta disponibilidade de alumínio tóxico. Até a data de divulgação da presente pesquisa, não se tinha conhecimento acerca da tolerância desta espécie nestas condições. Assim, os resultados do nosso estudo constituem base para implementação da quinoa BRS Piabiru no cerrado brasileiro, o que possibilita vantagens de ordem fitossanitária, com a rotação de culturas como alternativa a soja e milho; impacto de ordem econômica, dado o preço atrativo da quinoa no mercado nacional e demanda em expansão, com possibilidade ainda de alternativa de renda de grupos vulneráveis, o que cumpre também sua função social. Neste aspecto, temse também o papel do grão na promoção de seguridade alimentar, social, ambiental e ainda, pode-se favorecer a produção de silagem, farelos e uso gastronômico de alta qualidade, dada a excepcionalidade nutricional dos grãos de quinoa. Por fim, com os resultados da pesquisa há contribuição para expansão da cultura no Brasil, inclusão de alimentos com alto valor nutricional na dieta dos brasileiros, contribui ainda para agricultura mais sustentável e inclusiva, além de constituir-se estudo pioneiro para fomentação de inovações na área, sendo um dos grandes desafios da produção de alimentos contemporânea e Objetivos Do Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas [SDG 2; SDG 3 e SDG9] (ONU, 2023).pt
dcterms.impactThe results of the present study allow the positioning of the quinoa culture, cultivar BRS PIabiru, in acidic environments with the presence of available aluminum at concentrations of up to 0.2 mg L-1 . Quinoa is an interesting cereal in many ways. In 2012 it was recognized by the UN as a food for nutritional security, given its high protein content, it includes all the essential amino acids for human intake, in addition to not containing gluten in its grains. Embrapa Cerrado launched the quinoa cultivar BRS Piabiru as an alternative for cultivation in the off-season and 2nd. cultivation in the Brazilian Midwest, notoriously acidic soils with high availability of toxic aluminum. Until the date of disclosure of this research, there was no knowledge about the tolerance of this species under these conditions. Thus, the results of our study constitute the basis for the implementation of BRS Piabiru quinoa in the Brazilian cerrado, which enables phytosanitary advantages, with crop rotation as an alternative to soy and corn; economic impact, given the attractive price of quinoa in the national market and expanding demand, with the possibility of an alternative income for vulnerable groups, which also fulfills its social function. In this aspect, there is also the role of the grain in promoting food, social and environmental security, and it can also favor the production of silage, bran and highquality gastronomic use, given the nutritional exceptionality of quinoa grains. Finally, with the results of the research there is a contribution to the expansion of culture in Brazil, the inclusion of foods with high nutritional value in the diet of Brazilians, it also contributes to a more sustainable and inclusive agriculture, in addition to constituting a pioneering study for the promotion of innovations in area, being one of the great challenges of contemporary food production and the Sustainable Development Goals of the United Nations [SDG 2; SDG 3 and SDG9] (UN, 2023).en
unesp.campusUniversidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Jaboticabalpt
unesp.embargoOnlinept
unesp.examinationboard.typeBanca públicapt
unesp.graduateProgramAgronomia (Produção Vegetal) - FCAVpt
unesp.knowledgeAreaFisiologia e bioquímica vegetalpt
unesp.researchAreaFisiologia e manejo de culturas.pt

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