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Grupo 2 Turma Prática 1

Trabalho elaborado por:Ana Rita GraçaCarlos MoreiraJoão NevesJoão MartinsNelson Farinha

01.06.2009

Índice

Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade de CoimbraFisiologia Vegetal

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Introdução Pág. 3

GA3 Pág. 3

ABA Pág. 4

BA Pág. 5

GA3 vs BA Pág. 5

Material e Procedimentos Pág. 6

Experiência A Pág. 6

Experiência B Pág. 7

Experiência C Pág. 8

Resultados Pág. 9

Experiência A Pág. 9

Experiência B Pág. 12

Experiência C Pág. 14

Discussão/Conclusão Pág. 16

Bibliografia Pág. 17

Introdução


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Com este trabalho pretendemos estudar o efeito do ácido giberélico, normalmente

designado por GA3, no alongamento do hipocótilo de alface (Lactuca sativa); indução de

dormência de sementes pelo ácido abscísico (ABA) em sementes de nabo (Brassica napus); e,

por fim, testar a interacção de diferentes hormonas na germinação de sementes de Brassica

napus.

O desenvolvimento normal das plantas depende da interacção de vários factores, quer

externos quer internos. As hormonas são os constituintes fundamentais dos factores internos,

e regulam o crescimento e o desenvolvimento das plantas. Geralmente as hormonas usadas

são substâncias orgânicas activas em quantidades pequenas, uma vez que vão modificar a

resposta fisiológica dos tecidos alvo exibindo inúmeros efeitos no crescimento e diferenciação

das plantas. As principais hormonas que usámos foram o GA3 e o ABA e também o BA

(benziladenina).

GA3

O Ácido Giberélico é considerado uma hormona muito potente, em que a ocorrência

natural nas plantas controla o seu desenvolvimento. Este ácido, em termos químicos, e que

pertence a um grupo, o qual denominamos

giberelinas, é um diterpeno, que deriva de

quatro unidades isoprenóides, formando, assim,

um sistema de quatro anéis.

Notava-se um crescimento exagerado

em plantas de arroz, posteriormente estas

morriam. Este efeito era causado por um fungo chamado Gibberella fujikuroi, fungo este de

onde foi isolado, inicialmente, o ácido giberélico. Mais tarde, foi demonstrado que as plantas

também produziam este ácido. Actualmente existem cerca de 110 giberelinas conhecidas, que

diferem muito pouco quimicamente, mas possuem diferentes funções biológicas. As

giberelinas são designadas pela letra A seguida do número de ordem de descoberta. Este

sistema foi proposto por dois cientistas em 1968, MacMillan e Takahashi.

As giberelinas são responsáveis pelo crescimento de ramos, germinação de sementes,

floração e crescimento de frutos, contudo existem plantas anãs de algumas espécies de

plantas, hortícolas e florícolas, que não produzem giberelinas em quantidade suficiente ou são

insensíveis às mesmas. As giberelinas são utilizadas comercialmente para:


Fig. 1 – Estrutura química do GA3

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Aumentar o tamanho das flores em plantas ornamentais;

Aumentar o tamanho de alguns frutos;

Reverter a dormência de algumas plantas;

Estimular a germinação;

Estimular o crescimento das plantas.

ABA

Outra hormona que usamos durante o nosso trabalho foi o Ácido Abscísico. Este ácido

é uma hormona vegetal que tem como função a regulação de vários aspectos ligados à

fisiologia das plantas, tais como resposta ao stress hídrico,

estímulo da abscísão, inibição da germinação de

sementes e o desenvolvimento dos gomos. Este

composto ajuda as plantas no crescimento e

desenvolvimento do caule.

Em 1963, três grupos de investigadores, trabalhando de um modo independente, de 3

zonas diferentes (Grã-Bretanha, Nova Zelândia e Estados Unidos da América), descobriram

uma hormona inibidora do crescimento. Nos vários estudos, foram isoladas duas substâncias:

A dormina (induzia a dormência em gomos de plantas) e a abscisina (promovia a abscisão de

frutos). Mas, em 1965, a dormina e a abscisina foram identificadas como sendo o mesmo

composto, ao qual denominaram Ácido Abscísico.

O ABA é sintetizado a partir de intermediários de carotenóides de células que possuem

cloroplastos ou amiloplastos. Encontram-se espalhadas por toda a planta mas com mais

frequência nos frutos carnudos, onde impede a germinação de sementes (o ácido abscísico

actua promovendo a acumulação de proteínas de reserva e a resistência das sementes à

desidratação). O seu transporte é feito pelo xilema e pelo floema.

BA


Fig. 2 – Estrutura química do ABA

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Abscisic_acid_structure.%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5

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Por último, usámos o BA, benziladenina, e é uma hormona vegetal que favorece a

germinação, apesar de ser muito menos eficiente que o GA3. A benziladenina é uma citocinina

sintética que promove o crescimento vegetal e estimula a germinação. Aumenta a resistência

dos vegetais verdes após serem colhidos.

Combinando estes dois componentes, BA e GA3 como fizemos no trabalho, observamos

que em conjunto favorecem mais a germinação do que cada composto por si só.

ABA vs GA3

A dormêrncia das sementes é regulada pela concentração relativa de ácido abscísico e

de giberelinas. O ABA irá inibir a α-amilase e o GA3 induz a mesma enzima. O que irá promover

a dormência das sementes. Este estado só é desfeito quando se nota um decréscimo da

concentração de ABA em relação às giberelinas, logo, a inibição provocada pelo ABA pode ser

reversível, isto se usarmos giberelinas.


Fig. 3 – Estrutura química da BA.

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Materiais e Procedimentos

Experiência A

Material

• sementes da alface (Lactuca sativa var. Grand Rapids);

• soluções de ácido giberélico (GA3) 10-4 (solução stock), 10-5, 10-6 e 10-7 M;

• copo de 200 ml;

• água destilada;

• 5 caixas de Petri forradas com papel de filtro;

• proveta de 10 ml;

• pipeta de 10 ml com pompete;

• pinça;

• folha de prata;

• papel milimétrico e régua

Procedimento

Colocaram-se a germinar sementes da alface, à temperatura ambiente, num copo com 50

ml de H2O destilada, durante um período de tempo de aproximadamente 48 horas.

Após as 48 horas seleccionaram-se as plantas que apresentavam raízes com um

comprimento de cerca de 5mm.

Transferiram-se 20 dessas plantas para cada uma das caixas de Petri, forradas

previamente com o papel de filtro.

Colocou-se em cada caixa de Petri 5ml de água (controlo) ou das soluções de diferentes

concentrações de GA3.

Nota: As concentrações utilizadas resultaram de uma diluição sucessiva da concentração

stock de GA3, pela adição de 50% do volume final de H2O.

Deixou-se as sementes sob luz difusa por um período de 3 dias de modo a se

desenvolverem, ao fim dos 3 dias efectuou-se a medição do comprimento dos hipocótilos das

plantas.


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Experiência B

Material

• sementes de nabo (Brassica napus);

• soluções de ABA 0, 1, 5, 10, 20 mg/l (stock);

• copo de 200 ml;


• 15 caixas de Petri forradas com papel de filtro;


• pipetas de 5, 10 e 20 ml com pompete;

• pinça

Procedimento Demolharam-se as sementes em água destilada durante aproximadamente 24 horas à

temperatura ambiente.

Transferiram-se 50 dessas sementes para cada caixa de Petri forradas com papel de filtro e

contendo 5 ml de água (controlo) ou das soluções de diferentes concentrações de ABA.

Nota: As concentrações de 10 e 5 mg/l realizaram-se por diluição sucessiva da

concentração stock, pela adição de 50% do volume final de H2O. No caso concreto da

concentração de ABA de 1mg/l adicionaram-se quatro partes de água para uma de ABA de

5mg/l.

Foram realizadas duas réplicas de cada tratamento.

As caixas foram incubadas a 25-30ºC.

Efectuou-se a contagem das sementes germinadas, aquelas que apresentavam radícula

com um comprimento mínimo de 2 milímetros, todas as 24 horas durante 3 dias.

Determinou-se a percentagem da germinação média para cada solução.


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Experiência C

Material

• sementes de nabo (Brassica napus);

• soluções de ABA , de GA3 e de BA;

• copo de 200 ml;


• 9 caixas de Petri;

• discos de papel de filtro;


• pipetas de 5, 10 e 20 ml com pompete;

• pinça.

Procedimento

Demolharam-se as sementes em água destilada durante aproximadamente 24 horas à

temperatura ambiente.

Transferiram-se 50 sementes para cada uma das caixas de Petri forradas com papel de

filtro e contendo 5 ml de GA3 da concentração stock ou GA3 em simultâneo com a

concentração mínima de ABA que inibe a germinação das sementes (10 mg/l), uma apenas

com ABA, e outra caixa com apenas BA.

Determinou-se a percentagem média da germinação das sementes para cada caso como

efectuado na experiência B1.


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Resultados

A.

Na experiência A pretendíamos analisar o efeito do ácido giberélico (GA3) no

alongamento dos hipocótilos de alface (Lactuca sativa) sabendo que este promove o

alongamento do caule das plantas.

Ao fim de quatro dias, no final da experiência, as caixas de Petri apresentavam o

seguinte aspecto:

Fig. 4 –Aspecto geral final da germinação das sementes de alface, com água e as diferentes concentrações de GA3.

Por esta altura, as médias dos comprimentos dos hipocótilos das sementes nas

diferentes concentrações de ácido giberélico eram as seguintes:


Experiência AConcentração de GA3 Média

10-4 M 2,6210-5 M 2,3010-6 M 2,2410-7 M 2,36

Controlo - H2O 1,82

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O comprimento dos hipocótilos em função do logaritmo da concentração do ácido

giberélico pode ser analisado no próximo gráfico:

Fig. 5 - Gráfico do comprimento médio dos hipocótilos em função do logaritmo da concentração de GA3.

Para verificar a significância, isto é, verificar se existem grandes diferenças nos resultados,

optámos por realizar uma ANOVA de uma via.

H0: água = GA3 10-7 M = GA3 10-6 M = GA3 10-5 M = GA3 10-4 M

HA: água ≠ GA3 10-7 M ≠ GA3 10-6 M ≠ GA3 10-5 M ≠ GA3 10-4 M

Efeito SS Gr. Liberdade MS F P

Intercepção 514,3824 1 514,3824 1667,793 0,000000

Tratamento 6,6976 4 1,6744 5,429 0,000557

Erro 29,3000 95 0,3084

E, posteriormente, para verificar a homogeneidade, realizamos o Teste de Tukey.


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Nota:

A: CONTROLO

B: 10-7 M

C: 10-6 M

D: 10-5 M

E: 10-4 M

Tukey HSD test; variable Comprimento dos hipocótilosApproximate Probabilities for Post Hoc Tests Error: Between MS = ,30842, df = 95,000Cell No. Tratamento {1}

1,8200{2}

2,3600{3}

2,2400{4}

2,3000{5}

2,62001 A 0,022613 0,126661 0,056563 0,0002532 B 0,022613 0,959683 0,997089 0,5776743 C 0,126661 0,959683 0,997089 0,2026144 D 0,056563 0,997089 0,997089 0,3671675 E 0,000253 0,577674 0,202614 0,367167

Fig. 6 – Gráfico da ANOVA de uma via.

H0: µABA = µGA3 = µABA + GA3

HA: µABA ≠ µGA3 ≠ µABA + GA3


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B.

De seguida iniciámos a experiência B em que estudámos o efeito do ácido abscísico

(ABA), um conhecido inibidor, na indução de dormência em sementes de nabo (Brassica

napus).

Nesta experiência fizemos duas réplicas de cada tratamento e contámos as sementes

germinadas (ou seja, sementes cuja radícula atinja um comprimento de 2 mm) todos os dias

durante três dias.


Fig. 7.1 - Aspecto geral final da germinação das sementes com água e diferentes concentrações de ABA (réplica I).

Réplica I

Réplica II

Fig. 7.2 - Aspecto geral final da germinação das sementes com água e diferentes concentrações de ABA (réplica II).

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As percentagens de germinação média são apresentadas nas seguintes tabelas:

Experiência B – Réplica IConcentração de ABA 1º Dia 2º Dia 3º Dia Média

0 mg/l 44/50 (88%) 46/50 (92%) 46/50 (92%) 45/50 (90%)1 mg/l 39/50 (78%) 45/50 (90%) 46/50 (92%) 43/50 (86%)5 mg/l 38/50 (76%) 43/50 (86%) 45/50 (90%) 42/50 (84%)

10 mg/l 14/50 (28%) 18/50 (36%) 20/50 (40%) 17/50 (34%)20 mg/l 2/50 (4%) 4/50 (8%) 6/50 (12%) 4/50 (8%)

Experiência B – Réplica IIConcentração de ABA 1º Dia 2º Dia 3º Dia Média

0 mg/l 44/50 (88%) 45/50 (90%) 46/50 (92%) 45/50 (90%)1 mg/l 41/50 (82%) 43/50 (86%) 48/50 (96%) 44/50 (88%)5 mg/l 47/50 (94%) 39/50 (78%) 42/50 (84%) 43/50 (86%)

10 mg/l 3/50 (6%) 4/50 (8%) 4/50 (8%) 4/50 (8%)20 mg/l 0/50 (0%) 0/50 (0%) 0/50 (0%) 0/50 (0%)

No próximo gráfico podemos observar a evolução da germinação das sementes de

Brassica napus nas diferentes concentrações de ácido abscísico.

Fig. 8 – Gráfico da evolução da germinação das sementes nas diferentes concentrações de ABA.


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C.

Por último, na experiência C estudámos a interacção de hormonas na germinação de

sementes, especificamente a interacção entre o ácido abscísico (ABA) e as giberelinas (GA3).

Fizemos três réplicas de cada situação e contagens todos os dias durante três dias. As

percentagens de germinação são apresentadas nas próximas tabelas:

As percentagens expostas em cima foram obtidas através das contagens feitas nas

seguintes caixas de Petri:

9.1. Aspecto geral final da germinação das sementes de nabo quando em solução com ABA, BA ou GA3 (réplica I).


Experiência C – Réplica IHormona 1º Dia 2º Dia 3º Dia Média

ABA (10mg/l) 0/50 (0%) 0/50 (0%) 3/50 (6%) 1/50 (2%)BA 12/50 (24%) 42/50 (84%) 46/50 (92%) 33/50 (66%)GA3 43/50 (86%) 47/50 (94%) 49/50 (98%) 46/50 (92%)

ABA + GA3 38/50 (76%) 42/50 (84%) 43/50 (86%) 41/50 (82%)

Experiência C – Réplica IIHormona 1º Dia 2º Dia 3º Dia Média

ABA (10mg/l) 0/50 (0%) 1/50 (2%) 2/50 (4%) 1/50 (2%)BA 14/50 (28%) 39/50 (78%) 44/50 (88%) 32/50 (64%)GA3 41/50 (82%) 43/50 (86%) 48/50 (96%) 44/50 (88%)

ABA + GA3 41/50 (82%) 43/50 (86%) 45/50 (90%) 43/50 (86%)

Experiência C – Réplica IIIHormona 1º Dia 2º Dia 3º Dia Média

ABA (10mg/l) 0/50 (0%) 2/50 (4%) 7/50 (14%) 3/50 (6%)BA 12/50 (24%) 47/50 (94%) 48/50 (96%) 36/50 (72%)GA3 29/50 (58%) 43/50 (86%) 43/50 (86%) 38/50 (76%)

ABA + GA3 27/50 (54%) 32/50 (64%) 35/50 (70%) 31/50 (62%)

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9.2. Aspecto geral final da germinação das sementes de nabo quando em solução de ABA, BA ou GA3 (réplica II).

9.3. Aspecto geral final da germinação das sementes de nabo quando em solução de ABA, BA ou GA3 (réplica III).

NOTA: Não são apresentadas imagens da interacção entre ABA e GA3 visto que os registos fotográficos recolhidos, devido a falhas técnicas exteriores aos membros do grupo, foram perdidos.

Estes resultados podem ser melhor analisados através do seguinte gráfico de

percentagem de germinação por réplica:

Fig. 10 – Gráfico das percentagens médias, nas três réplicas, da germinação das sementes, provenientes da interacção entre o ABA e o GA3.


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Discussão e Conclusão

Em virtude dos resultados apresentados podemos facilmente assumir que as

experiências realizadas, apesar de possíveis erros que possam ter ocorrido, demonstram uma

grande taxa de sucesso.

Fixemo-nos nas experiência A. Nesta experiência pretendíamos ver de que forma o

ácido giberélico (GA3) actua no alongamento dos hipocótilos de alface. Para isso colocámos

sementes de Lactuca sativa em diferentes concentrações de GA3. Observámos, como

esperado, que a maiores concentrações de GA3 (10-4M, por exemplo) o crescimento dos

hipocótilos é mais acentuado (a média do crescimento é de 2,62 cm como explícito na tabela

da experiência A). Comprovamos desta forma que o GA3 tem grande capacidade estimuladora

no crescimento das plantas.

De seguida iniciámos o procedimento B, em que testámos o ácido abscísico na indução

da dormência de sementes de nabo. Desta forma, dispusemos sementes de Brassica napus em

várias caixas de petri a diferentes concentrações de ABA. O esperado era que, a elevadas

concentrações do mesmo, a percentagem de sementes germinadas fosse mais baixa,

verificando-se o oposto para baixas concentrações desta hormona. Pela análise das tabelas,

gráficos e imagens, podemos interpretar, sem grandes dificuldades, que esse foi o resultado

obtido: na ausência de ABA a percentagem de germinação ronda os 90% (em ambas as

réplicas) enquanto que na presença de grandes concentrações deste inibidor a média da

percentagem de germinação não ultrapassa os 8%).

Por último, realizámos a experiência C, cujo objectivo era estudar os efeitos da

interacção de hormonas na germinação das sementes. Fizemos uso, novamente, de sementes

de Brassica napus e criámos quatro situações distintas: estudámos a acção de ABA, GA3 e BA

isolados, e a interacção entre GA3 e ABA. Ao observar o gráfico desta experiência podemos

verificar que a concentração mínima de ABA determinada por nós (10 mg/L) tem o efeito

desejado, ou seja, inibe a germinação das sementes, sendo que esta apenas se traduz em

níveis mínimos (a média de percentagem de germinação é de cerca de 6%). Já o GA 3 tem o

efeito oposto, o de estimular a germinação de grande parte das sementes (percentagem de

germinação acima de 75%), tal como era esperado. No que toca à benziladenina, verificamos

que provocou a germinação mas, como esperado, o seu efeito não é tão intenso quando

comparado com o GA3 (o sucesso ronda os 65%). Focando-nos na interacção entre o ABA

(inibidor) e o GA3 (estimulador) os resultados demonstram que continua a ocorrer germinação

mas a percentagem de sementes germinadas é sempre inferior à obtida com estimulação por

apenas GA3. Estes resultados suportam os objectivos que esperávamos atingir.


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Bibliografia

www.wikipedia.org

http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_absc%C3%ADsico

www.infopedia.pt


http://www.infopedia.pt/

http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_absc%C3%ADsico

http://www.wikipedia.org/

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