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Título: Respostas fisiológicas e bioquímicas de plântulas de sorgo sob estresse salino e supridas com silício e fósforo
Título em inglês: Physiological and biochemical responses of sorghum seedlings under salt stress and supplied with silicon and phosphorus.
Autor(es): Ruppenthal, Viviane
Orientador(es): Gomes Filho, Enéas
Palavras-chave: Sorghum bicolor
Nutrição com Si e P
Crescimento
Enzimas antioxidativas
Solutos orgânicos e inorgânicos
Data do documento: 2016
Citação: RUPPENTHAL, V. (2016)
Resumo: O emprego do silício, ou do fósforo, como amenizadores dos efeitos deletérios do estresse salino, tem sido descrito para várias culturas, inclusive para o sorgo. No entanto, pouco se sabe sobre os efeitos da aplicação conjunta de ambos os nutrientes nas respostas fisiológicas e bioquímicas, durante a fase de estabelecimento das plântulas de sorgo sob condições de estresse salino. Assim, esta pesquisa teve como objetivo estudar os efeitos do suprimento com Si e P em plântulas de dois genótipos de sorgo, CSF 18 e CSF 20, submetidos ao estresse salino. O delinamento experimental foi o inteiramente causualizado, com quatro repetições, em esquema fatorial 2 x 2 x 2, tendo como tratamentos a combinação de duas concentrações de NaCl (0 e 100 mM), duas concentrações de Si (0 e 0,5 mM) e duas concentrações de P (0 e 0,025 mM). O Si e o P foram fornecidos no meio de cultivo na forma de metassilicato de sódio (Na2SiO3) e fosfato de potássio monobásico (KH2PO4), respectivamente. A semeadura foi realizada em papel ‘germitest’ umedecido com solução dos respectivos tratamentos. Aos quatro e dez dias após a semeadura (DAS), foram avaliados os parâmetros de crescimento (massa seca e comprimento da parte aérea e raiz), os teores de solutos inorgânicos (Na+ e K+) e orgânicos (carboidratos solúveis, N-aminossolúveis e prolina), os teores de proteínas solúveis e a atividade das enzimas antioxidantes, dismutase do superóxido, catalase, peroxidase do ascorbato e peroxidase do guaiacol, nas raízes e parte aérea das plântulas de dois genótipos de sorgo forrageiro. A salinidade afetou negativamente o crescimento das plântulas de sorgo de ambos os genótipos, exceto aos 4 DAS quando o crescimento das raízes foi favorecido pela adição de NaCl no meio de crescimento. A presença de Si e/ou P no meio de cultivo não minimizou os danos causados pelo estresse salino nas variáveis de crescimento estudadas, no entanto, em plântulas não estressadas, esses nutrientes proporcionaram maior crescimento em ambos os genótipos estudados. Porém, a adição de NaCl na solução de cultivo inibiu o efeito positivo desses nutrientes no crescimento. Plântulas de sorgo, mantidas sob estresse salino, apresentaram aumento nos teores de Na+ nas raízes e parte aérea, e os teores de K+ aumentaram ou se mantiveram inalterados, com exceção daquelas do genótipo CSF 20, aos 10 DAS, que tiveram redução nos teores desse íon em resposta à salinidade. O Si no meio de crescimento não contribuiu para reduzir a absorção de Na+ nas plântulas de sorgo submetidas ao estresse salino; ao contrário, sua adição no meio de cultivo favoreceu a absorção de Na+. De modo geral, para ambos os genótipos em estudo, os solutos orgânicos tiveram seus teores aumentados, porém, pouco contribuíram para minorar os efeitos da salinidade. A prolina foi o soluto que mais se acumulou, no entanto, a adição de Si e P promoveram decréscimo nos seus teores. A salinidade, de modo geral, aumentou a atividade das enzimas antioxidantes estudadas, no entanto, este aumento não conferiu maior tolerância dos genótipos de sorgo CSF 18 e CSF 20 aos danos causados pelo estresse salino no crescimento. O Si e/ou P não foram efetivos na redução dos danos causados pelo estresse salino em plântulas de sorgo dos genótipos CSF 18 e CSF 20.
Abstract: The usage of silicon (Si) or phosphorus (P) as alleviators of the deleterious effects of salt stress has been reported to several crops, including sorghum. However, there is little information available about the effects of the combined application of both nutrients on physiological and biochemical, during seedling establishment of sorghum plants under salt stress. Thus, this research aimed to study the effects of combined Si and P supplementation in seedlings of two sorghum genotypes, CSF 18 and CSF 20, submitted to salinity. The experimental design was totally randomized, with four repetitions in a 2 x 2 x 2 factorial design,with the combination of two NaCl concentrations (0 and 100 mM), two silicon concentrations(0 and 0,5 mM) and two phosphorus concentrations (0 and 0,025 mM) as treatments. Si and P were applied to the culture media as sodium metasilicate (Na2SiO3) and monopotassium phosphate or monobasic potassium phosphate, KH2PO4), respectively. Sown was performed on germitest paper moistened with solutions of the respective treatments. 4 and 10 days after sowing (DAS), the growth parameters dry mass and length of roots and shoots were evaluateD, inorganic (Na+ and K+) and organic (water soluble carbohydrates, N – aminosolutes and proline)levels, water soluble protein content and the antioxidant activities of the enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX) and guaiacol peroxidase (GPX)in roots and shoots of seedlings of both sorghum genotypes were measured as well. Salinity affected negatively seedling growth in seedlings of both sorghum genotypes, except for 4 DAS seedlings, when root growth was favored with the addition of NaCl to the growth medium. The presence of Si and/or P in the growth medium did not alleviate the deleterious effects of salt stress on the growth variables here studied; however in non-stressed seedlings, those nutrients promoted a greater growth on both genotypes here studied. On the other hand, the addtition of NaCl into the nutrient solution inhibited the positive effects of P and S on growth of sorghum seedlings. Seedlings kept under salt stress, displayed an increase of Na+ levels in roots and shoots, while K+ levels in these parts either underwent an increase or remained unaltered, except for 10 DAS CSF 20 seedlings, which had a reduction on K+ levels in response to salinity. Si in growth media did not contribute to decrease Na+ absorption in sorghum plants submitted to salt stress; on the contrary, its addition promoted Na+ absorption. In general, for both genotypes, the organic solutes had its levels increased; however, they contributed little to alleviate the effects of salinity. Proline was the solute that had the highest accumulation of all. Nevertheless, Si and P addition induced a decrease in proline levels. Salinity generally increased the activities of the antioxidant enzymes here studied, however this increase did not confer higher tolerance to sorghum genotypes CSF 18 and CSF 20 to the damages caused by salt stress on growth. Si and/or P were not effective in the reduction of the damages caused by salt stress in sorghum genotypes CSF 18 and CSF 20 seedlings.
Descrição: RUPPENTHAL, Viviane. Respostas fisiológicas e bioquímicas de plântulas de sorgo sob estresse salino e supridas com silício e fósforo. 2016. 155 f. Tese (Doutorado em Fitotecnia)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/21913
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