ministÉrio da educaÇÃo universidade federal rural da...
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA
YNGLETY CASCAES PEREIRA
EFEITOS DOS BRASSINOSTERÓIDES SOBRE AS TROCAS GASOSAS,
COMPOSTOS OXIDANTES, PIGMENTOS FOTOSSINTÉTICOS E CRESCIMENTO
DE PLANTAS DE SOJA SUBMETIDAS AO DÉFICIT HÍDRICO
PARAGOMINAS
2019
YNGLETY CASCAES PEREIRA
EFEITOS DOS BRASSINOSTERÓIDES SOBRE AS TROCAS GASOSAS,
COMPOSTOS OXIDANTES, PIGMENTOS FOTOSSINTÉTICOS E CRESCIMENTO
DE PLANTAS DE SOJA SUBMETIDAS AO DÉFICIT HÍDRICO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Agronomia
da Universidade Federal Rural da Amazônia como requisito para
obtenção do grau de Bacharel em Agronomia.
Área de Concentração: Fisiologia Vegetal
Orientador: Dr. Allan Klynger da Silva Lobato
PARAGOMINAS
2019
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação Universidade Federal Rural da Amazônia
Bibliotecário: Milton Fernandes – CRB-2 1325
Pereira, Ynglety Cascaes
Efeitos dos brassinosteróides sobre as trocas gasosas,
compostos oxidantes, pigmentos fotossintéticos e crescimento
de plantas de soja submetidas ao déficit hídrico / Ynglety
Cascaes Pereira – Paragominas, PA, 2019.
40 f.
Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em
Engenharia Agronômica) - Universidade Federal Rural da
Amazônia, 2019.
Orientadora: Profº. Drº. Allan Klinger da Silva Lobato
1. Fisiologia vegetal 2. Condutância estomática 3. Soja (Glycine
max) 4. Brassinosteróides I. Pereira, Ynglety Cascaes II. Lobato,
Allan Klinger da Silva (orient.) III. Título.
CDD – 581.1
Dedico aos meus pais, irmãos e amigos que
me apoiaram durante o curso.
Agradecimentos
Primeiramente agradeço a Deus por me permitir chegar até aqui.
À Universidade Federal Rural da Amazônia (Campus Paragominas) pela oportunidade de
realizar este curso.
Ao Programa de Educação Tutorial (PET) – Conexões de Saberes, pelo incentivo por meio da
bolsa concedida que possibilitou a realização desta pesquisa.
Ao meu orientador, professor Dr. Allan Klinger da Silva Lobato pelas orientações e
colaborações para a realização deste e outros trabalhos científicos ao longo do curso.
Agradeço em especial à minha família, aos meus pais Rosalino Pereira e Maeli Cascaes
Pereira, pelos ensinamentos e por acreditar e apoiar todos os meus sonhos. Aos meus irmãos
Lucineide, Welbert e Tamara, que sempre preenchem o meu coração de afeto. Aos meus avós,
Martinha e Gregório, pelas orações e por sempre me incentivarem a permanecer forte.
Agradeço também à minha segunda família, Adrianne, Jesomi, Lucas Resueno e Vitor Glins,
que mais do que dividir a casa, compartilhamos alegrias, tristezas e aflições durante nossas
jornadas de universitários.
Aos meus amigos do grupo de trabalho, Caciano da Silva, Leonardo Martins, Mariana Pereira
e Ruricksson Progênio, pois juntos fizemos o melhor que podíamos e com carinho
construímos laços fortes de amizade.
Agradeço à turma de Agronomia 2015, pelos momentos iniciais em especial ao Wenderson
Rodrigues e Emilly Juliane pela parceira nos trabalhos de pesquisa. À turma de Agronomia
2014, eu agradeço a receptividade.
Ao Francisco Texeira Matos Júnior, agradeço pela amizade que superou os portões da
universidade e pela presença em meus momentos bons e ruins.
Ao Rangel da Silva Cunha, eu agradeço pelo carinho e apoio incondicional.
Ao Wellinton (Wel), pelas suas orações, por me aproximar de Deus e por todos os momentos
em que meu deu força e me incentivou a ser uma pessoa melhor.
Também agradeço aos meus colegas petianos (PET- Conexões de Saberes) e colegas
pesquisadores do NPVBA- Núcleo de Pesquisa Vegetal Básica e Aplicada, pelas
colaborações.
E não poderia de deixar de agradecer aos meus amigos da UFMA-Chapadinha, onde tudo isso
começou.
Enfim, agradeço todas as pessoas que de alguma forma fizeram parte dessa etapa decisiva em
minha vida.
Ouça os conselhos e esteja pronto para aprender; assim,
um dia você será sábio. As pessoas fazem muitos planos,
mas quem decide é Deus, o senhor.
Provérbios 19: 20-21
RESUMO
A soja (Glycine max) é uma oleaginosa rica em proteína, importante para alimentação humana
e animal, também utilizada como fonte de energia através do biocombustível. A seca é um dos
fatores ambientais que mais limita a produção de alimentos no mundo, pois o déficit hídrico
impacta diretamente nas trocas gasosas, na fotossíntese, e consequentemente causa redução no
crescimento das plantas e na produtividade de grãos. Os brassinosteróides (BR) são
classificados como esteróides polihidroxilados, capazes de promover interferências em
processos essenciais nas plantas. O objetivo deste é estudo é identificar a ação dos
brassinosteróides sobre as trocas gasosas, compostos oxidantes, pigmentos fotossintéticos e
crescimento de plantas de soja submetidas ao déficit hídrico. O experimento foi conduzido em
delineamento fatorial 2 x 3 inteiramente casualizado, com duas condições de água (controle e
déficit hídrico) e três níveis de EBR (0, 50 e 100 nM EBR). Os dados foram submetidos a
análise de variância e as diferenças significativas entre as médias foram determinadas pelo
teste de Scott-Knott com um nível de probabilidade de 5%. O déficit hídrico diminuiu os
níveis de trocas gasosas, pigmentos fotossintéticos e crescimento, além de promover aumento
das espécies reativas a oxigênio (O2-,, H2O2). Os resultados evidenciaram que a pulverização
de EBR mitigou os efeitos negativos do déficit hídrico em todos os parâmetros avaliados, pois
o mesmo contribui para produção da enzima rubisco e para redução do estresse foto-oxidativo
nos cloroplastos.
Palavras-chave: Condutância estomática. Glycine max. Seca.
ABSTRACT
Soybean (Glycine max) is an oleaginous rich in protein, important for human and animal food,
also used as a source of energy through biofuel. Drought is one of the environmental factors
that most limits food production in the world, water deficit directly impacts on gas exchange,
photosynthesis, and consequently causes reduction in plant growth and grain yield.
Brassosteroids (BR) are classified as polyhydroxylated steroids, capable of promoting
interference in essential processes in plants. The objective of this study is to identify the
action of brassinosteroids on gas exchange, oxidizing compounds, photosynthetic pigments
and growth of soybean plants submitted to water deficit. The experiment was conducted in a
completely randomized 2 x 3 factorial design with two water conditions (control and water
deficit) and three levels of EBR (0, 50 and 100 nM EBR). The data were submitted to analysis
of variance and the significant differences among means were determined by the Scott-Knott
test with a probability level of 5%. The water deficit decreased the levels of gas exchange,
photosynthetic pigments and growth, besides promoting increase of oxygen reactive species
(O2-,, H2O2). The results showed that the EBR spray mitigated the negative effects of the
water deficit in all the evaluated parameters, since it contributes to the production of the
rubisco enzyme and to the reduction of the photo oxidative stress in the chloroplasts.
Keywords: Stomatal conductance. Glycine max. Drought.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Vaso do tipo Leonardo, utilizado no experimento. .................................................. 18
Figura 2- Preparação da solução nutritiva com macro e micronutrientes. .............................. 19
Figura 3- Planta controle + 0 Mn EBR (A) e planta sob déficit hídrico + 0 Mn EBR (B). .... 20
Figura 4- Disposição do experimento com 30 unidades experimentais. ................................. 21
Figura 5- Medição da fotossíntese com o analisador de gás por infravermelho. .................... 22
Figura 6- Superóxido (O2-) (A), peróxido de hidrogênio (H2O2) (B), malondialdeído (MDA)
(C) e extravazamento eletrolítico (EL) (D), em plantas de soja pulverizadas com EBR e
expostas ao déficit hídrico. Letras maiúsculas diferentes entre os níveis de EBR (0, 50 e 100
nM EBR em condições de água iguais) e letras minúsculas entre condições de água (controle
e déficit hídrico sob concentração de EBR igual) indicam diferenças significativas do teste de
Scott-Knott (P <0,05). Colunas descritas correspondendo as médias de cinco repetições e
desvios padrão. ......................................................................................................................... 27
Figura 7- Repercussão do EBR no crescimento de plantas de soja sob déficit hídrico. Letras
maiúsculas diferentes entre os níveis de EBR (0, 50 e 100 nM EBR em condições de água
iguais) e letras minúsculas entre condições de água (controle e déficit hídrico sob
concentração de EBR igual) indicam diferenças significativas do teste de Scott-Knott (P
<0,05). Colunas descritas correspondendo as médias de cinco repetições e desvios padrão. .. 31
LISTA DE TABELAS
Tabela 1- Trocas gasosas em plantas de soja pulverizadas com EBR e exposta ao déficit
hídrico. ...................................................................................................................................... 25
Tabela 2- Pigmentos fotossintéticos em plantas de soja pulverizadas com EBR e expostas ao
déficit hídrico. ........................................................................................................................... 29
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
BRs – Brassinosteróides
Ci – Concentração Intercelular de CO2
Chl – Clorofila
Car – Carotenoides
E – Taxa de Transpiração Foliar
EBR – 24-epibrassinolídeo
EL – Extravasamento de Eletrólitos
ERO’s – Espécies Reativas de Oxigênio
ETR – Taxa de transporte aparente de elétrons
EXC – Excesso de energia no fotossistema II
gs – Condutância Estomática
H2O2 – Peróxido de Hidrogênio
IRGA – Analisador de Gás no Infravermelho
MDA – Malondialdeído
MSR – Matéria Seca da Raiz
MSC – Matéria Seca do Caule
MSF – Matéria Seca da Folha
NaOH – Hidróxido de Sódio
NPVBA – Núcleo de Pesquisa Vegetal Básica e Aplicada
NPQ – Dissipação não fotoquímica
O2- – Superóxido
pH – Potencial Hidrogeniônico
PN – Taxa fotossintética líquida
PN / Ci – Eficiência instantânea de carboxilação
WUE – Eficiência do uso da água
ΦPSII – Eficiência quântica efetiva do fotossistema II
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 12
2 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 13
2.1 Objetivo geral .................................................................................................................... 13
2.2 Objetivos específicos ......................................................................................................... 13
3 REVISÃO DE LITERATURA ........................................................................................... 13
3.1 Soja ..................................................................................................................................... 13
3.1.1 Classificação botânica, origem e importância economica ............................................... 13
3.1.2 Morfologia e desenvolvimento ........................................................................................ 14
3.1.3 Aspectos climáticos e ambientais .................................................................................... 15
3.2 Déficit hídrico .................................................................................................................... 15
3.3 EBR .................................................................................................................................... 17
4 MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................... 18
4.1 Localização ........................................................................................................................ 18
4.2 Plantas, recipientes e aclimatação ................................................................................... 18
4.3 Delineamento experimental ............................................................................................. 20
4.4 Avaliação de troca gasosa ................................................................................................ 21
4.5 Extração e determinação da concentração de superóxido ............................................ 22
4.6 Extração e determinação compostos não enzimáticos................................................... 23
4.7 Extravazamento de eletrólitos ......................................................................................... 23
4.8 Determinação de pigmentos fotossintéticos .................................................................... 24
4.9 Medições de parâmetros morfológicos ........................................................................... 24
4.10 Análises estatísticas ........................................................................................................ 24
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 24
5.1 Repercussão da pulverização do EBR sob as trocas gasosas em plantas de soja ....... 24
5.2 Ação do EBR sob os compostos oxidantes de plantas de soja submetidas ao déficit
hídrico ...................................................................................................................................... 26
5.3 Eefeito da pulverização do EBR sob os pigmentos fotossínteticos ............................... 28
5.4 Crescimento de plantas de soja pulverizadas com EBR ............................................... 30
6 CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 32
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 33
12
1 INTRODUÇÃO
A soja (Glycine max) é uma oleaginosa rica em proteína (BAMJI; CORBITT, 2017),
importante para alimentação humana e animal, também utilizada como fonte de energia
através do biocombustível (ABDULKHANI, et al., 2017). Atualmente é a leguminosa mais
produzida e consumida no mundo (THILAKARATHNA; RAIZADA, 2017) com 314,6
milhões de toneladas produzidas na safra de 2015/2016 (FAO, 2017).
A seca é um dos fatores ambientais que mais limita a produção de alimentos no
mundo, pois o déficit hídrico impacta diretamente nas trocas de gases foliares e na
fotossíntese, consequentemente causa redução no crescimento das plantas e na produtividade
de grãos (CENTRITTO et al., 2009). A redução no crescimento ocorre devido à perda de
pressão de turgor das células, o que inibi os processos como alongamento, divisão e
diferenciação celular (JALEEL et al., 2008; FAROOQ et al., 2009).
Sob déficit hídrico, as plantas normalmente apresentam respostas sobre o mecanismo
estomático, interferindo sobre as trocas gasosas (FLEXAS et al., 2006; YUAN et al., 2016). A
menor condutância estomática limita o influxo de CO2 e consequentemente reduz a taxa de
fotossíntese, facilitando o estresse oxidativo devido ao acúmulo de Espécies Reativas do
Oxigênio (ERO’s), tal como O2- e H2O2 nas células (BAJGUZ; HAYAT, 2009; OZKUR et
al., 2009).
Os brassinosteroides (BRs) são classificados como esteróides polihidroxilados
(KHALID; AFTAB, 2016) e são conhecidos por promoverem interferências em processos
essenciais das plantas, tal como melhorias na eficiência do fotossistema II e trocas gasosas
(HU et al., 2013; LIMA; LOBATO, 2017), repercussão benéfica sobre o sistema antioxidante
(YUAN et al., 2010), além de aumentar as taxas de crescimento e desenvolvimento das
plantas (VRIET; RUSSINOVA; REUZEAU, 2013; WEI; LI, 2016).
Em relação ao déficit hídrico, a aplicação de EBR em plantas de Zea mays atenuou os
efeitos negativos sobre as trocas gasosas, aumentando a taxa fotossintética e a condutância
estomática (ANJUM et al., 2011). A ação benéfica do EBR pode ser observada no conteúdo
dos pigmentos ocasionada pela diminuição da degradação da clorofila, o que permiti a
elevação dos teores de Chl a, Chl b e consequentemente Chl total como mostra os estudos em
Chorispora bungeana tratadas em condições de déficit hídrico com aplicação de EBR (LI et
al., 2012).
Diante dos danos provenientes da baixa disponibilidade hídrica, torna-se necessário a
busca por tecnologias capazes de minimizar estes efeitos deletérios para as plantas, com isso é
13
imprescindível conhecer a ação dos brassinosteróides, que de acordo com estudos anteriores,
são capazes de mitigar os danos ocasionados pelo déficit hídrico em relação aos processos
fisiológicos e bioquímicos nas plantas de soja.
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
Identificar a ação dos brassinosteróides sobre as trocas gasosas, compostos oxidantes,
pigmentos fotossintéticos e crescimento de plantas de soja submetidas ao déficit hídrico.
2.2 Objetivos específicos
Submeter as plantas de soja ao déficit hídrico.
Verificar os danos provocados pelo déficit hídrico em plantas de soja.
Detectar como os BRs contribuem sob os parâmetros fisiológicos e bioquímicos das
plantas de soja submetidas ao déficit hídrico.
3 REVISÃO DE LITERATURA
3.1 Soja
3.1.1 Classificação botânica, origem e importância economica
A soja pertence ao reino Plantae, divisão Magnoliophyta, classe Magnoliopsida,
ordem Fabales, família Fabaceae (Leguminosae), Subfamília Faboideae (Papilionoideae),
gênero Glycine, espécie Glycine max e forma cultivada Glycine max (L.) Merrill
(SEDIYAMA, 2009).
Descente da forma silvestre Glycine soja originária da China (LI et al., 2010). A soja
foi introduzida no Brasil no final do século XX, no país o seu cultivo em larga escala
começou na região Sul, posteriormente migrou para o Mato Grosso, depois para o Oeste da
Bahia, o Maranhão, o Piauí e mais recentemente para o estado do Pará (KNORR, 2017).
Dentre as principais culturas industriais, a soja foi a que mais cresceu em termos percentuais
nos últimos anos e hoje é considerada como a principal commodity agrícola para economia do
país (OLIVEIRA et al., 2015).
O Brasil atualmente é o segundo maior produtor de soja, o qual até 2025 estima-se que
tornará o exportador mais importante chegando a 135 Mt, ultrapassando os Estados Unidos
(FAO, 2016). Em relação a produção por estados, na safra 2016/2017 destacou-se Mato
Grosso (27,0%), Paraná (17,3%), Rio Grande do Sul (16,1 %), Goiás (9,6%), Mato Grosso do
14
Sul (7,6%), Minas Gerais (4,4%) e Bahia (4,3%), no entanto a soja está migrando para novas
áreas na região norte e nordeste, no estado do Pará a oleaginosa ocupou uma área de 500,1 mil
hectares e a produção resultou em de 1,64 milhão de toneladas do grão (CONAB, 2017). A
soja é considerada uma cultura fundamental para economia brasileira com 49,8% de
participação na produção nacional de cereais, leguminosas e oleaginosas em 2018 (IBGE,
2018).
Na safra 2017/2018 entre janeiro e agosto de 2018 o Brasil exportou 50,85 milhões de
toneladas para China e 4,97 milhões de toneladas para União Europeia (CONAB, 2018). A
finalidade da produção nacional é para grãos, o qual é rico em proteínas, vitaminas, minerais e
fibras alimentares com infinidades de usos nos setores alimentício e industrial, e representa
uma das principais fontes de óleo vegetal comestível e de proteínas para o uso de ração
animal (XU et al., 2015; LEE, 2017; YANG et al., 2018).
3.1.2 Morfologia e desenvolvimento
É uma planta herbácea com caule ereto, de ciclo anual que pode atingir uma altura de
1,5 metros. Possui três tipos de hábito de crescimento diferentes entre as cultivares, quando as
plantas possuem apenas inflorescência axilar o crescimento é do tipo indeterminado, quando
elas possuem inflorescência racemosa terminal e axilar e o processo do crescimento
vegetativo quase cessa posterior ao florescimento é classificado como determinado, e semi-
determinado quando possuem inflorescência racemosa terminal e axilar porém a planta atinge
70% da altura ao final do florescer (PERINI et al., 2012)
A soja apresenta três tipos de folhas durante o seu desenvolvimento, as cotiledonares,
as unifolioladas, que são as folhas primárias com disposição opostas e formato oval, e as
trifolioladas, que são as secundárias dispostas de forma alternadas, com folhas compostas com
quatro ou mais folíolos (NOGUEIRA et al., 2008). A raiz é do tipo pivotante, a qual consiste
em uma raiz principal da qual emerge um sistema radicular lateral (FERREIRA, 2017). Possui
flor completa, o que a caracteriza como uma espécie autógama, as flores podem apresentar
coloração branca, púrpura diluída ou roxa (MARQUES et al., 2008).
A descrição dos estádios pode ser dividida em vegetativo e reprodutivo. O estádio
vegetativo inicia na emergência da plântula, quando as folhas cotiledonares estão abertas e em
sequência seguem os estádios descritos de acordo com o número de nós que partem das folhas
unifoliadas (V1, V2, V3,..., Vn). O estádio reprodutivo inicia-se quando há pelo menos uma
flor aberta em qualquer ponto da haste principal. No total são oito estádios que podem ser
15
divididos em quatro fases, florescimento (R1 e R2), desenvolvimento da vagem (R3 e R4),
desenvolvimento da semente (R5 e R6) e maturação da planta (R7 e R8) (FARIAS;
NEPOMUCENO; NEUMAIER, 2007).
3.1.3 Aspectos climáticos e ambientais
O fotoperíodo, a temperatura e a disponibilidade hídrica são os elementos climáticos
mais propensos a afetar o desenvolvimento e a produtividade da soja. A sensibilidade ao
fotoperíodo é uma característica variável de acordo com o genótipo e é determinante da área
de adaptação de cada cultivar, destaca-se que a indução floral é mais rápida em dias curtos do
que em dias longos, as cultivares de maturação tardia são geralmente mais sensíveis ao
fotoperíodo do que cultivares precoces (RODRIGUES et al., 2001).
A soja se adapta melhor em regiões em que as temperaturas são próximas de 30ºC,
temperaturas muito baixas ocasionam danos na germinação e emergência, para a indução da
floração são necessárias temperaturas superiores a 13 ºC. No entanto temperaturas maiores
que 40ºC provocam prejuízos na floração e diminuem a retenção de vagens, comprometendo
com o isso a produção de grãos (FARIAS; NEPOMUCENO; NEUMAIER, 2007).
A água é constituinte de aproximadamente 90% do peso da planta de soja, e tem
participação direta em praticamente todos os processos fisiológicos e bioquímicos, sendo a
fase de germinação/emergência e floração/enchimento de grãos mais exigentes em
disponibilidade hídrica (MORANDO et al., 2014). Como uma importante commodity
mundial, a soja também não é isenta a queda de produtividade em função de problemas
decorrentes do déficit hídrico (HONNA, 2016).
3.2 Déficit hídrico
A baixa disponibilidade hídrica é um dos principais fatores que reduzem o crescimento
das plantas, resultando em perdas na produção de alimentos em todo o mundo, assim a seca é
vista como limitante de produtividade, sendo relacionada como uma ameaça mundial para
segurança alimentar (MARINHO, 2016; ROWLAND; SMITH; TAYLOR, 2018).
O déficit hídrico é capaz de afetar diretamente o metabolismo das plantas,
ocasionando modificações moleculares, bioquímicas e fisiológicas, como redução do
potencial hídrico foliar, fechamento estomático, diminuição da taxa fotossintética, redução da
parte aérea, aceleração da senescência e abscisão das folhas (SHAO et al., 2008; FERRARI;
PAZ; SILVA, 2015). No entanto, os níveis e a irreversibilidade dos danos nos vegetais podem
16
variar de acordo com as características genéticas e estádio de desenvolvimento da planta, e
com a duração e severidade do déficit (SANTOS; CARLESSO, 1998).
A água é um elemento essencial para a manutenção da turgescência das células, a
manutenção do turgor, que permite a continuidade dos processos de crescimento vegetal, pois
interfere na expansão e divisão celular e na fotossíntese (SANTOS; CARLESSO, 1998).
Plantas submetidas ao déficit hídrico diminuem o potencial osmótico, realizando um processo
conhecido como ajuste osmótico, ou seja, o processo de acúmulo de solutos pela célula, a fim
de se manter o equilíbrio hídrico dentro da célula, por consequência leva ao fechamento dos
estômatos (MORAND et al., 2014).
Em plantas sob déficit hídrico as taxas de assimilação de CO2 são afetadas
negativamente devido ao mecanismo de fechamento dos estômatos (SILVA et al., 2013).
Estudando os efeitos do estresse hídrico em plantas de Cucumis sativus Fan et al. (2017)
reportaram que o déficit gerou reduções na taxa na condutância estomática, na concentração
de CO2 intercelular, transpiração de folhas e prejudicou a eficiência do aparato fotossintético,
diminuindo assim a taxa fotossintética líquida.
Devido à redução do processo fotossintético somado ao excesso de excitação de
energia no fotosistema II, em situação de escassez hídrica, os vegetais, tendem a aumentar o
acúmulo de Espécies Reativas a Oxiginênio (EROs), como H2O2 e O2-, isso gera estresse
oxidativo e danos nas suas membranas celulares, acarretando no aumento no níveis de
extravazamento de eletrólitos e MDA (LIMA; LOBATO, 2017).
Com o aumento da produção de ERO’s, ocorre também reduções dos pigmentos
fotossintéticos, pois o estresse oxidativo induz a oxidação dos pigmentos fotossintéticos
(SILVA, et al., 2016). Além do mais, o déficit hídrico gera aumento da degradação do ß-
caroteno e redução na formação de zeaxantina e com isso ocorre redução nos níveis de
carotenoides, pigmentos relacionados a proteção da clorofila no processo de foto-oxidação
(JALLEL, et al., 2009). Estudando os pigmentos fotossintetizantes, aminoácidos e proteínas
em plantas jovens de Annona muricata submetidas a 40 (quarenta) dias de deficiência hídrica,
Oliveira et al. (2013) relataram diminuições nos teores de clorofilas (a e b) e carotenoides.
À medida que o conteúdo de água diminui, a célula encolhe e as paredes relaxam, os
solutos ficam cada vez mais concentrados e a membrana plasmática torna-se mais espessa,
afetando diretamente o crescimento celular (MORAND et al., 2014). Boughalleb et al. (2016)
investigando sobre os efeitos da seca em plantas de Astragalus gombiformis, evidenciaram
que ocorreram reduções no acúmulo de biomassa especialmente na parte aérea e diminuições
significativas no potencial hídrico foliar.
17
3.3 EBR
Os brassinosteróides (BRs) são hormônios esteróides polihidroxilados essenciais para
o crescimento e desenvolvimento das plantas, eles participam na regulação de diversos
processos fisiológicos, tais como alongamento, germinação, fotomorfogênese, imunidade e
desenvolvimento de órgãos reprodutivos (HAYAT et al., 2007; KAGALE, 2007;
OKLESTKOVA et al., 2015). BRs são distribuídos por todo o reino vegetal e foram isoladas,
até hoje, de 64 espécies de plantas, os tecidos jovens tecidos contêm níveis mais elevados de
BRs do que tecidos maduros (BAJGUZ, 2011).
Tem sido relatado que os BRs podem estimular a síntese de enzimas bem como
antioxidantes não enzimáticos envolvidos na desintoxicação de Especies Reativas Oxigenio
geradas pelo estresse oxidativo (BAJGUZ; HAYAT, 2009). Além do mais os
brassinosteróides possuem a capacidade de melhorar o rendimento e qualidade de várias
culturas e também são capazes de proteger as plantas contra diferentess tipos de estresse,
como o témico, salino, seca e toxidez por metais pesados (FARIDUDDIN et al., 2014).
Entende-se que entre os principais meios de ação do BRs seja provavelmente a sua
capacidade de beneficiar a fotossíntese, através de melhorias no ciclo de redução do carbono
fotossintético, além de regular positivamente a síntese e ativação de diversas enzimas
fotossintéticas, incluindo a Rubisco (XIA et al., 2009). Além do mais, os BRs podem reduzir
a absorção de metais pesados pelas raízes, devido ao fato de que o mesmo pode controlar a
absorção de íons pelo sistema radicular (FARIDUDDIN et al., 2014).
Brassinosteróides é um composto com características antioxidantes (OGWENO et al.,
2008). Behnamnia, Kalantari e Ziaie (2009) em estudo com plantas de tomates sob déficit
hídrico, concluíram que a pulverização com EBR reduziu o conteúdo de compostos oxidantes
como MDA e H2O2. Resultado também encotrado por WU et al. (2014) investigando a ação
do EBR em aliviar os efeitos do estresse por altas temperaturas em mudas de Solanum
melongena, em que além de melhorar o sistema antioxidante a pulverização também
incrementou capacidade fotossintética.
Embora os brassinosteroides, como um regulador de crescimento vegetal, tem sido
amplamente utilizados na produção agrícola, os mecanismos pelos quais os BRs influenciam
a produtividade e tolerância ao estresse ainda são pouco compreendidas (BAJGUZ; HAYAT,
2009).
18
4 MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 Localização
O experimento foi realizado na Universidade Federal Rural da Amazônia, campus do
munícipio de Paragominas, (2 ° 55 'S, 47 ° 34' W). O estudo foi conduzido em estufa com
controle de temperatura e umidade. As temperaturas mínima, máxima e média foram de 25,
35 e 26,2 °C, respectivamente. A umidade relativa durante o período experimental variou
entre 60% e 80%, e o fotoperíodo durante o estudo foi de 12 h de luz.
4.2 Plantas, recipientes e aclimatação
Sementes de Glycine max (L.) Merr. var. M9144RR Monsoy ™ foram germinadas e
cultivadas sob condições semi-hidropônicas em vasos plásticos (Figura 1) do tipo Leonardo
com capacidade para 1,2 L (0,15 m de altura e 0,10 m de diâmetro), confeccionados pelo
Núcleo de pesquisa Vegetal Básica e Aplicada (NPVBA) a partir de garrafas PET de 2 L. Para
a confecção dos vasos, foi necessário cortar as garrafas ao meio e pintá-las com tinta de
coloração cinza, com uma abertura no fundo coberto com uma malha para manter o substrato
e arejar as raízes. A parte de cima, foi virada para baixo e encaixada à parte de baixo da
garrafa.
Figura 1- Vaso do tipo Leonardo, utilizado no experimento.
Fonte: A autora, 2018.
19
O substrato utilizado foi composto por areia e vermiculita, seguindo a proporção de
3:1. A absorção da solução foi feita por ação capilar, contendo 500 mL de água destilada por
oito dias. A solução utilizada foi de acordo com Hoagland e Arnon (1950) para o
fornecimento dos nutrientes com adaptações para a cultura. No 8º dia, foi aplicada a solução
com a força iônica de 50%, e modificada para 100% depois de três dias. Após o 11º, a solução
nutritiva permaneceu na força iônica total.
Plantas de 12 dias foram pulverizadas com 24-epibrassinolídeo (EBR) ou água Milli-Q
(contendo uma proporção de etanol igual à usada para preparar a solução de EBR) em
intervalos de 5 dias até o dia 27. As soluções de 50 e 100 nM EBR (Sigma-Aldrich, EUA)
foram preparadas dissolvendo o soluto em etanol seguido por diluição com água Milli-Q
[etanol: água (v / v) = 1: 10.000] (AHAMMED et al., 2013 ). No dia 27 após o início do
experimento, as plantas no tratamento de déficit hídrico foram submetidas à restrição hídrica.
Foi usada uma planta por vaso para examinar os parâmetros da planta. As plantas
receberam os seguintes macro e micronutrientes contidos na solução nutritiva (Figura 2): 8,75
mM KNO3, 7,5 mM Ca(NO3)2·4H2O, 3,25 mM NH4H2PO4, 1,5 mM MgSO4·7 H2O, 62,50
μM KCl, 31,25 μM H3BO3, 2,50 μM MnSO4·H2O, 2,50 μM ZnSO4·7H2O, 0,63 μM
CuSO4·5H2O e 0,63 μM NaMoO4·5H2O.
Figura 2- Preparação da solução nutritiva com macro e micronutrientes.
Fonte: A autora, 2016.
Para simular o déficit hídrico, a solução foi removida completamente, o sistema
radicular foi colocado em vasos semelhantes sem água / solução, e o tratamento com déficit
hídrico (Figura 3) foi aplicado em 3 dias (dia 27 a 30 após o início do experimento). Durante
20
o estudo, as soluções nutritivas foram trocadas às 07:00 h em intervalos de 3 dias, com o pH
ajustado para 5,5 utilizando HCl ou NaOH. No dia 30 do experimento, os parâmetros
fisiológicos e morfológicos foram medidos para todas as plantas, e os tecidos foliares foram
colhidos para análises nutricionais e bioquímicas.
Figura 3- Planta controle + 0 Mn EBR (A) e planta sob déficit hídrico + 0 Mn EBR (B).
Fonte: A autora, 2016.
4.3 Delineamento experimental
O experimento foi delineado em fatorial com os fatores inteiramente casualizados,
incluindo duas condições de água (controle e déficit hídrico) e três níveis de 24-
epibrassinolídeo (0, 50 e 100 nM de EBR). Com cinco repetições para cada um dos seis
tratamentos, um total de 30 unidades experimentais (Figura 4) foram utilizadas no
experimento, com uma planta em cada unidade.
A B
21
Figura 4- Disposição do experimento com 30 unidades experimentais.
Fonte: A autora, 2016.
4.4 Avaliação de troca gasosa
A taxa fotossintética líquida (PN), a taxa de transpiração (E), a condutância estomática
(gs) e a concentração de CO2 intercelular (Ci) foram avaliadas usando um analisador de gás
infravermelho (modelo LCPro +; ADC BioScientific) (Figura 5). Estes parâmetros foram
medidos na superfície abaxial de folhas totalmente expandidas que foram coletadas da região
média da planta. A eficiência do uso da água (WUE) foi estimada de acordo com Ma et al.
(2004), e a eficiência instantânea de carboxilação (PN / Ci) foi calculado utilizando a fórmula
descrita por Aragão et al. (2012). As trocas gasosas foram avaliadas em todas as plantas sob
condições constantes de concentração de CO2, radiação fotossinteticamente ativa, vazão de ar
e temperatura em uma câmara a 360 μmol mol-1
CO2, 800 μmol fótons m-2
s-1, 300 µmol s
-1 e
28 ° C, respectivamente, entre as 10:00 e as 12:00 h.
22
Figura 5- Medição da fotossíntese com o analisador de gás por infravermelho.
Fonte: A autora, 2016.
4.5 Extração e determinação da concentração de superóxido
O superóxido foi extraído do tecido foliar de acordo com o método de Badawi et al.
(2004). Foi realizada com 500 mg de matéria fresca congelada e, macerada em nitrogênio
líquido, sendo posteriormente homogeneizada em 5000 µL de mix extração, composto por
EDTA (0,5 M), KH2PO4 (0,5 M) com pH 7,6, C6H9O6 (0,5 M) e H2O. Vale ressaltar que todos
os procedimentos foram feitos em temperaturas variando em 2 – 4°C. Após isso, foi coletado
entre 1.500 a 1.800 µL de extrato e colocado em microtubos de 2.000 µL, sendo feito em
duplicata (dois microtubos por amostra). Os microtubos foram agitados e centrifugados a
10.000 rpm por 4 minutos em microcentrífuga refrigerada (NOVATECNICA, modelo NT
805), sendo coletado 1.000 µL de sobrenadante.
A determinação de O2- foi realizada de acordo com a metologia de Elstner e Heupel
(1976) 1 mL do extrato foi incubado com 30 mM de tampão fosfato [pH 7,6] e hidrocloreto
de hidroxilamina a 0,51 mM durante 20 min a 25 ° C. Em seguida, adicionou-se 17 mM de
23
sulfanilamida e 7 mM de α-naftilamina à mistura de incubação durante 20 minutos a 25 ° C.
Após a reação, o éter etílico foi adicionado em um volume idêntico e centrifugado a 3.000 × g
por 5 min. A absorvância foi medida a 530 nm A absorbância foi medida a 530 nm em
espectrofotômetro (Bel Photonics, modelo UV-M51).
.
4.6 Extração e determinação compostos não enzimáticos
Os compostos não enzimáticos (H2O2 e MDA) foram extraídos como descrito por Wu
et al. (2006). Resumidamente, uma mistura para extração de H2O2 e MDA foi preparada por
homogeneização de 500 mg de material foliar fresco em 5 mL de ácido tricloroacético a 5%
(p / v). Em seguida, as amostras foram centrifugadas a 15.000 × g por 15 min a 3 ° C para
coletar sobrenadantes.
Para medir H2O2, foram misturados 200 µl de sobrenadante e 1800 µl de mistura
reação (tampão fosfato de potássio 2,5 mM [pH 7,0] e iodeto de potássio 500 mM) e a
absorvância foi medida a 390 nm (VELIKOVA; YORDANOV; EDREVA, 2000).
O MDA foi determinado misturando 500 µL de sobrenadante com 1000 µL da mix de
reação, que continha 0,5% (p / v) de ácido tiobarbitúrico em 20% de ácido tricloroacético. A
mistura foi incubada em água a ferver a 95 ° C durante 20 min, com a reação terminada
colocou-se o recipiente de reação num banho de gelo. As amostras foram centrifugadas a
10.000 rpm por 10 min e a absorbância foi medida a 532 nm e 600 nm em espectrofotômetro
(Bel Photonics, modelo UV-M51). A quantidade do complexo MDA-TBA (pigmento
vermelho) foi calculada com base no método de Cakmak e Horst (1991), com pequenas
modificações e usando um coeficiente de extinção de 155 mM-1
cm-1
.
4.7 Extravazamento de eletrólitos
O Extravazamento eletrólitos foi medido de acordo com o método de Gong, Li e Chen
(1998) com pequenas modificações. O tecido fresco (200 mg) foi cortado em pedaços com 1
cm de comprimento e colocado em recipientes com 8 mL de água destilada. Os recipientes
foram incubados em banho-maria a 40 ° C por 30 min, e a condutividade elétrica inicial do
meio (EC1) foi medida. Em seguida, as amostras foram fervidas a 95 ° C por 20 min para
liberar os eletrólitos. Após o resfriamento, a condutividade elétrica final (EC2) foi medida. A
porcentagem de extravazamento eletrólitos foi calculada usando a fórmula EL (%) = (EC1 /
EC2) × 100.
24
4.8 Determinação de pigmentos fotossintéticos
As determinações de clorofila e carotenóides foram realizadas com 40 mg de tecido
foliar. As amostras foram homogeneizadas no escuro com 8 mL de 90% de metanol
(Nuclear). A mistura foi centrifugadoa a 6000 rpm durante 10 min. O sobrenadante foi
removido e os teores de clorofila a (Chl a) e (Chl b), carotenoide (Car) e clorofila total (Chl
Total) foram quantificados usando um espectrofotômetro (modelo UV-M51; Bel Photonics),
conforme metodologia de Lichtenthaler e Buschmann (2001).
4.9 Medições de parâmetros morfológicos
A massa seca das raízes, caules e folhas foram medidas com base em pesos secos
constantes (g) após secagem em estufa de ventilação a 65 ° C.
4.10 Análises estatísticas
Os dados foram submetidos a uma análise de variância e diferenças significativas entre
as médias foram determinadas pelo teste de Scott-Knott, com nível de probabilidade de 5%
(STEEL et al., 2006). Desvios padrão foram calculados para cada tratamento. As análises
estatísticas foram realizadas com o software Assistat.
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 Repercussão da pulverização do EBR sob as trocas gasosas em plantas de soja
Plantas sob déficit hídrico apresentaram diminuição nos níveis de PN, E, gs, WUE e
PN/Ci, mas a aplicação de 100 nM EBR induziu aumentos de 438%, 44%, 273%, 273% e
554%, respectivamente (Tabela 1). Entretanto os níveis de Ci foram maiores em plantas sob
déficit hídrico e os valores foram reduzidos pelo uso de EBR, no qual a concentração de 100
nM diminuiu em 17%, quando comparado ao déficit hídrico sem EBR..
25
Tabela 1- Trocas gasosas em plantas de soja pulverizadas com EBR e exposta ao déficit hídrico.
Condições
hídricas
EBR
(nM) PN (µmol m
–2 s
–1) E (mmol m
–2 s
–1) gs (mol m
–2 s
–1) Ci (µmol mol
–1) WUE (µmol mmol
–1) PN/Ci (µmol m
–2 s
–1 Pa
–1)
Controle 0 15,05 ±0,33Ba
3,04 ± 0,21Aa
0,28 ± 0,02Ba
262 ± 07Ba
4,96 ± 0,14Bb
0,060 ± 0,008Ba
Controle 50 16,23 ± 0,57Aa
3,08 ± 0,29Aa
0,31 ± 0,01Aa
242 ± 08Aa
5,31 ± 0,11Aa
0,067 ± 0,006Aa
Controle 100 16,58 ± 0,42Aa
3,09 ± 0,02Aa
0,30 ± 0,02Aa
236 ± 04Aa
5,36 ± 0,12Aa
0,070 ± 0,007Aa
Déficit hídrico 0 0,80 ± 0,03Cb
0,92 ± 0,09Bb
0,05 ± 0,01Cb
350 ± 21Cb
0,87 ± 0,05Cb
0,002 ± 0,002Cb
Déficit hídrico 50 2,98 ± 0,30Bb
1,09 ± 0,10Bb
0,08 ± 0,01Bb
310 ± 11Bb
2,75 ± 0,21Bb
0,010 ± 0,001Bb
Déficit hídrico 100 4,29 ± 0,21Ab
1,33 ± 0,07Ab
0,17 ± 0,01Ab
269 ± 19Ab
3,25 ± 0,20Ab
0,015 ± 0,001Ab
PN = taxa fotossintética líquida; E = taxa de transpiração; gs = condutância estomática; Ci = concentração de CO2 intercelular; WUE = eficiência no uso da água; PN/Ci =
Eficiência instantânea da carboxilação. Colunas com letras maiúsculas diferentes entre os níveis de EBR (0, 50 e 100 nM EBR em condições de água iguais) e letras
minúsculas entre condições de água (controle e déficit hídrico sob concentração de EBR igual) indicam diferenças significativas do teste de Scott-Knott (P <0,05 ). Meios ±
DP, n = 5.
26
Plantas expostas ao déficit hídrico + EBR apresentaram aumentos em PN e PN/Ci.
Estes resultados estão relacionados com o aumento de PN e diminuição de Ci, pois o EBR
aumenta a eficiência de Rubisco, no qual é a enzima responsável pela carboxilação de CO2
durante o processo de fotossíntese (YU et al., 2004). O decréscimo de Ci em plantas
submetidas à aplicação de EBR, também foi encontrada por Xia et al. (2009), no estudo dos
papeis do EBR e brassinazole na síntese e ativação de enzimas do aparelho fotossintético de
plantas de Cucumis sativus. Hu et al. (2013) estudando plantas de Capsicum annuum em
condições de 45% de teor de água no solo, observaram que a aplicação de 0,01 mg L-1
EBR
atenuou a inibição da fotossíntese, por proporcionar aumento na capacidade de assimilação
de CO2 e na eficiência na utilização da luz.
O EBR também proporcionou aumentos em gs e E, sendo conectados com a
atenuação do déficit hídrico sobre ΨW. Plantas submetidas ao déficit hídrico frequentemente
diminuem a abertura estomática visando diminuir a perda de água por transpiração
(MARTINEAU et al., 2017). Singh e Reddy (2011) avaliando a dinâmica da fotossíntese e os
parâmetros de eficiência de uso da água em 15 genótipos de Vigna unguiculata sob déficit
hídrico, descreveram uma relação exponencial entre gs e a E. Lima e Lobato (2017)
encontraram que E e gs foram significativamente reduzidos em plantas de Vigna unguiculata
submetidas ao déficit hídrico, entretanto a aplicação exógena de 100 nM de EBR causou
aumentos de 24 e 33%, respectivamente.
O aumento de WUE em plantas Glycine max submetidas ao déficit hídrico + EBR
está relacionada aos aumentos em PN. Fariduddin et al. (2009) investigando o efeito da
aplicação de 0,01 μM de 28-homobrassinolide sobre as trocas gasosas e o sistema
antioxidante de plantas de Brassica juncea submetidas a déficit hídrico obtiveram aumento de
53% em WUE, quando comparadas com plantas não pulverizadas.
5.2 Ação do EBR sob os compostos oxidantes de plantas de soja submetidas ao déficit
hídrico
O déficit hídrico promoveu aumentos nos níveis de O2-,, H2O2, MDA, e EL.
Entretanto a aplicação de EBR minimizou significativamente estas variáveis, sendo detectado
em nas plantas expostas a 100 nM EBR reduções de 27%, 47%, 42% e 17%, respectivamente,
quando comparado ao tratamento déficit hídrico sem aplicação de EBR (Figura 6).
27
Figura 6- Superóxido (O2-) (A), peróxido de hidrogênio (H2O2) (B), malondialdeído (MDA) (C) e
extravazamento eletrolítico (EL) (D), em plantas de soja pulverizadas com EBR e expostas ao déficit hídrico.
Letras maiúsculas diferentes entre os níveis de EBR (0, 50 e 100 nM EBR em condições de água iguais) e letras
minúsculas entre condições de água (controle e déficit hídrico sob concentração de EBR igual) indicam
diferenças significativas do teste de Scott-Knott (P <0,05). Colunas descritas correspondendo as médias de cinco
repetições e desvios padrão.
Fonte: A autora, 2018.
A aplicação exógena de EBR mitigou os efeitos ocasionados pelo déficit hídrico
sobre O2- e H2O2, devido minimizar NPQ e EXC. O excesso de energia e fluxo inadequeado
de elétrons frequentemente resulta na superprodução de espécies reativas do oxigênio (EROs),
tal como O2-, e H2O2 (LAWLOR; TEZARA, 2009). Yi et al. (2016) estudando os mecanismos
de recuperação fotossintética em folhas de Gossypium herbaceum sob déficit hídrico e
reidratação também obtiveram aumentos nos níveis de O2- e H2O2.Wu et al. (2014)
investigando os efeitos da alta temperatura e cinco concentrações de EBR sobre o crescimento
de plantas de Solanum melongena evidenciaram que o uso de EBR a 0,1 μM foi mais efetivo,
diminuindo os níveis de O2 e H2O2 em 32 e 41%, respectivamente, em comparação com
plantas não pulverizadas.
28
Plantas submetidas ao déficit hídrico + EBR tiveram reduções nos níveis de MDA e
EL proporcionado pela menor produção de O2- e H2O2. Estes compostos são extremamente
tóxicos e em excesso causam peroxidação lipídica, induzindo danos às membranas celulares e
aumentos no extravazamento de eletrólitos (GILL; TUTEJA, 2010). Behnamniamda,
Kalantari e Ziaie (2009) estudando os efeitos de três concentrações de EBR em Lycopersicon
esculentum plantas expostas a cinco dias sob déficit hídrico reportaram que este esteróide
mitigou os efeitos do déficit hídrico sobre MDA. Li et al. (2012) avaliando os benefícios do
EBR em plantas de Chorispora bungeana sob déficit hídrico observaram que a concentração
de 0,1 μM de EBR promoveu significativa redução de EL.
5.3 Eefeito da pulverização do EBR sob os pigmentos fotossínteticos
O déficit hídrico induziu decréscimos significativos dos níveis de Chl a, Chl b, Total
Chl e Car, contudo a aplicação de EBR elevou estes valores sob a pulverização de 100 nM
EBR (Tabela 2), aumentando em 40%, 106%, 56% e 79%, respectivamente, se comparadas
ao déficit hídrico + 0 nM EBR. Ratio Chl a/Chl b e Ratio Total Chl/Car tiveram aumentos
devido o déficit hídrico, e foram minimizados a partir do uso de EBR.
29
Tabela 2- Pigmentos fotossintéticos em plantas de soja pulverizadas com EBR e expostas ao déficit hídrico.
Condições
hídricas EBR (nM) Chl a (mg g
–1 FM) Chl b (mg g
–1 FM) Total Chl (mg g
–1 FM) Car (mg g
–1 FM) Relação Chl a/Chl b Relação Total Chl/Car
Controle 0 11,16 ± 0,13Aa
6,16 ± 0,38Ba
17,32 ± 0,63Aa
2,92 ± 0,13Aa
1,83 ± 0,17Ab
5,95 ± 0,27Ab
Controle 50 11,16 ± 0,79Aa
6,28 ± 0,22Ba
17,44 ± 1,21Aa
3,02 ± 0,12Aa
1,72 ± 0,11Ab
5,78 ± 0,43Ab
Controle 100 11,22 ± 0,91Aa
6,98 ± 0,27Aa
18,21 ± 1,01Aa
3,16 ± 0,31Aa
1,62 ± 0,12Ab
5,77 ± 0,34Ab
Déficit hídrico 0 6,64 ± 0,48Bb
2,08 ± 0,10Cb
8,72 ± 0,53Cb
0,95 ± 0,10Cb
3,20 ± 0,09Aa
9,18 ± 0,46Aa
Déficit hídrico 50 8,89 ± 0,58Ab
3,12 ± 0,30Bb
12,00 ± 0,52Bb
1,37 ± 0,10Bb
2,88 ± 0,12Ba
8,81 ± 0,25Aa
Déficit hídrico 100 9,31 ± 0,92Ab
4,29 ± 0,34Ab
13,60 ± 0,60Ab
1,71 ± 0,10Ab
2,19 ± 0,18Ca
7,98 ± 0,38Ba
Chl a = Chlorofila a; Chl b = Chlorofila b; Total chl = Clorofila total; Car = Carotenoides. Colunas com letras maiúsculas diferentes entre os níveis de EBR (0, 50 e 100 nM
EBR em condições de água iguais) e letras minúsculas entre condições de água (controle e déficit hídrico sob concentração de EBR igual) indicam diferenças significativas
do teste de Scott-Knott (P <0,05 ). Meios ± DP, n = 5.
30
Plantas expostas ao déficit hídrico + EBR tiveram aumentos nos teores de Chl a, Chl b,
total Chl e Car, sendo estes resultados explicados por atenuar a acumulação de espécies
reativas de oxigênio, tal como O2- e H2O2. As clorofilas são organelas protegidas pelas
membranas dos cloroplastos (PRADHAN et al., 2012), no qual sofrem severos danos e são
degradadas após o déficit hídrico, corroborado pelos aumentos em MDA e EL detectados
neste estudo.
Zhang et al. (2008) estudando as trocas gasosas e o sistema antioxidante de plantas
Glycine max expostas a dois níveis de umidade do solo reportaram que a aplicação exógena
de EBR alivia parcialmente os efeitos adversos ocasionados pelo déficit hídrico sobre a total
Chl. Lima e Lobato (2017) trabalhando com plantas de Vigna unguiculata submetidas ao
déficit hídrico e a aplicação de EBR constataram aumentos nos teores de Chl a. Chl b, total
Chl e Car, evidenciando a ação benéfica do EBR a manutenção dos pigmentos fotossintéticos.
O EBR mitigou os efeitos negativos sobre Ratio Chl a/Chl b e Ratio total Chl/Car em
plantas sob condições de déficit hídrico, no qual esta diretamente relacionado ao acréscimo de
106% nos teores da Chl b em plantas pulverizadas com 100 nM EBR e expostas ao déficit
hídrico. Estes aumentos nos níveis de Chl b induzido por EBR revelam menor estresse foto-
oxidativo nos cloroplastos, pois a Chl b é uma molécula que está presente no complexo de luz
do PSII (LHCII) e contrinui para o funcionento do aparato fotossintetico (FLETA-SORIANO;
MUNNÉ-BOSCH, 2016). Dobrikova et al. (2013) trabalhando com plantas de Pisum sativum
submetidas a estresse por irradiação UV-B e pulverizadas com 0,1 mg L−1
EBR observaram
redução de 11,6% nos níveis de Ratio Chl a/Chl b após 48 h de exposição à irradiação UV-B.
5.4 Crescimento de plantas de soja pulverizadas com EBR
O déficit hídrico diminuiu MSF, entretanto a aplicação de EBR favoreceu o aumento
de MSF, MSC e MST (Figura 7), sendo observado nas plantas sob 100 nM EBR aumentos de
13%, 11% e 8%, respectivamente, e a MSR teve seu melhor resultado na concentração de 50
nM, com aumento de 10% em relação ao déficit hídrico sem EBR.
31
Figura 7- Repercussão do EBR no crescimento de plantas de soja sob déficit hídrico. Letras maiúsculas
diferentes entre os níveis de EBR (0, 50 e 100 nM EBR em condições de água iguais) e letras minúsculas entre
condições de água (controle e déficit hídrico sob concentração de EBR igual) indicam diferenças significativas
do teste de Scott-Knott (P <0,05). Colunas descritas correspondendo as médias de cinco repetições e desvios
padrão.
Fonte: A autora, 2018.
Plantas tratadas com EBR apresentaram atenuação do impacto produzido pelo déficit
hídrico sobre LDM, RDM, STM e TDM, e estes resultados são explicados pelos benefícios
promovidos sobre ΦPSII, ETR e PN verificados neste estudo após o uso de EBR. O
crescimento é dependente diretamente de PN e sofre interferência também de ΦPSII, no qual a
maximização na matéria seca da planta está associada ao aumento da assimilação e fixação de
CO2 (BARBOSA et al., 2015).
Liu et al. (2016) estudando os efeitos do déficit hídrico sobre as características
fotossintéticas e matéria seca de dois genótipos de Triticum aestivum em diferentes regimes
hídricos reportou que o estresse hídrico moderado ou severo promoveu redução na matéria
32
seca de folha e caule em ambas as cultivares. Por outro lado, Behnamnia, Kalantari e Ziaie
(2009) avaliando plantas de Lycopersicon esculentum sob aplicação de EBR e déficit hídrico
detectaram aumento de 70% na matéria seca da parte aérea em plantas sob déficit hídrico + 1
μM de EBR, corroborando com os resultados neste estudo.
6 CONCLUSÃO
O déficit hídrico prejudicou significativamente o desenvolvimento de plantas de soja
(Glycine max), promovendo reduções nas trocas gasosas, nos pigmentos fotossintéticos e
provocando o aumento do estresse oxidativo, por meio da acumulação de espécies reativas a
oxigênio, consequentemente houve diminuição no crescimento de todas as plantas
submetidas ao déficit hídrico.
Entretanto, os resultados demonstraram que a aplicação do EBR atenuou as
consequências causadas pelo déficit hídrico em todos os parâmetros avaliados. Devido os
benefícios do EBR sob a ativação da enzima rubisco, e a capacidade do EBR em diminuir o
estresse foto-oxidativo, gerando redução da produção de espécies reativas a oxigênio, que
resulta em menores danos nas membranas celulares constados neste estudo.
Plantas pulverizadas com 100 nM de EBR mostraram os melhores resultados,
demostrando o potencial desta pulverização em mitigar os efeitos do déficit hídrico, esta
aplicação gerou incrementos de 438%, 44% e 273% em PN, E e gs, respectivamente.
33
REFERÊNCIAS
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