Interferência do alumínio na hidratação da parte aérea em Citrus x limonia e no desempenho fotossintético em Ilex paraguariensis e Qualea grandiflora - Silva, Giselle Schwab [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022)
Em espécies sensíveis ao Al, o primeiro sintoma de toxicidade a este elemento é a redução no crescimento da raiz. Esta inibição no crescimento tem sido associada a reduções na hidratação foliar, que por sua vez afeta negativamente a performance fotossintética, reduzindo a condutância estomática (gs). Em contrapartida, algumas plantas são capazes de crescer bem em solos com elevada disponibilidade de Al e algumas delas são capazes de acumular grandes quantidades de Al em seus tecidos (acumuladoras de Al), sem apresentar sintomas de toxicidade. No presente trabalho, para testar diferentes hipóteses em relação ao Al, utilizamos três espécies, uma sensível (Citrus x limonia), uma tolerante (Ilex paraguariensis) e uma acumuladora de Al (Qualea grandiflora). Todos os experimentos foram realizados por 60 dias em solução nutritiva. Plantas de C. x limonia foram expostas a 0 e 1480 M Al para avaliar se reduções na hidratação foliar ocorrem antes ou depois da inibição no crescimento da raiz. Aqui evidenciamos reduções em gs logo aos 3 dias de exposição ao Al e isto foi acompanhado de maior concentração do hormônio ácido abscísico (ABA) nas folhas. Reduções significativas no crescimento da raiz foram observadas aos 30 dias. Logo, reduções nos parâmetros hídricos e hidráulicos, em plantas expostas ao Al ocorreram bem antes da inibição no crescimento da raiz. Plantas de I. paraguariensis foram expostas a 0, 500, 1000 e 1500 M Al para testar se o Al induz o crescimento com consequente melhora na performance fotossintética. Plantas expostas a 500 e 1000 M Al apresentaram maior crescimento e biomassa em relação às plantas crescendo sem Al. A ausência de Al comprometeu o crescimento da raiz, reduziu a hidratação foliar e resultou em diminuição na performance fotossintética. Mudas de Q. grandiflora foram expostas a 0, 740 e 1480 M Al a fim de verificar se o Al na solução nutritiva aumenta a assimilação de CO2 devido a uma melhor eficiência aparente de carboxilação da enzima ribulose-1,5-bifosfato carboxilase-oxigenase (Rubisco). Neste experimento evidenciamos que plantas expostas aos dois tratamentos com Al apresentaram melhor desenvolvimento de raiz e maiores taxas de trocas gasosas devido a uma maior eficiência aparente de carboxilação da Rubisco. Porém essa maior eficiência da Rubisco está mais associada à melhor hidratação das folhas e trocas gasosas do que a algum efeito direto do Al sobre a performance da enzima. A ausência de Al tornou as raízes destas plantas necróticas, disfuncionais e, consequentemente, menor hidratação das folhas foi observada.

In sensitive plants, inhibition of root elongation is the first symptom of Al toxicity. This inhibition has been associated with low leaf hydration, with negative consequences for leaf gas exchange, including stomatal conductance (gs). On the other hand, some plants are able to grow well on acidic soils with high Al available, and some of this species accumulating high Al in their tissues (Al-accumulators), without showing toxicity symptoms. Therefore, in the present work, to test different hypotheses in relation to Al, we used tree different species, a sensitive to Al (Citrus x limonia), a tolerant to Al (Ilex paraguariensis) and an Al accumulator (Qualea grandiflora). All the experiments were realized for 60 days in the nutrient solution. Plants of C. limonia were exposed to 0 and 1480 M Al to evaluated whether low leaf hydration occur before or after the inhibition of root growth. Lower gs was observed after 3 days and was associated to a high concentration of abscisic acid (ABA) in leaves of plants exposed to Al. Root growth inhibition was evidenced at 30 days in plants exposed to Al and this occurred after hydric and hydraulic parameters are affect by Al. Plants of I. paraguariensis were exposed to 0, 500, 1000 and 1500 M Al to test whether Al improves growth with consequently increases in the photosynthetic performance in this specie. Improvements in biometric and biomass parameters were observed for plants exposed to 500 and 1000M Al in relation to those not exposed to Al. The absence of Al affects the root growth, that consequently reduced the leaf hydration and photosynthetic performance. Seedling of Q. grandiflora were exposed to 0, 740 and 1480 M Al to test whether the Al increase the carbon assimilation through enhanced apparent carboxylation efficiency of ribulose-1,5-biphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco). Plants exposed to both Al treatments showed new white roots, increased root biomass and apparent carboxylation efficiency was higher in these plants. However, this higher efficiency is more associated with better leaf hydration and gas exchange rates instead the direct effect of Al in Rubisco performance. On the Other hand, plants not exposed to Al showed no root growth, necrotic roots, and low gas exchange rates with decreased apparent carboxylation efficiency.
Interference of aluminum in leaf hydration in Citrus x limonia and in photosynthetic perfomance in Ilex paraguariensis and Qualea grandiflora
Keywords: Al3+; Fluxo de seiva; Trocas gasosas; Relações hídricas; Rubisco; Sap flow; Gas exchange rates; Water relations