Mecanismos de tolerância à submersão em plantas de Guazuma ulmifolia Lam. (Malvaceae) do Cerrado e da Amazônia

Abstract

O alagamento do solo é um dos principais estresses abióticos que impacta negativamente o crescimento e a produtividade das plantas. O excesso de água no solo reduz o oxigênio, necessário para a respiração aeróbica das plantas e induz alterações, como a alteração de vias metabólicas para sobreviver em condições de hipóxia ou mesmo anoxia nesses ambientes. e na fisiologia da planta com a ativação da enzima chave do metabolismo anaeróbico, a álcool desidrogenase (ADH), e as enzimas antioxidantes. Nas florestas de várzea da Amazônia, muitas plantas estão sujeitas a períodos de alagamento do solo. Essas espécies de plantas conseguiram se adaptar, e tolerar longos períodos de exposição a esse estressor, se tornando modelos para estudos. O presente trabalho avaliou plantas jovens de Guazuma ulmifolia, nativas de ecossistemas secos do Cerrado e das várzeas da Amazônia, foram submersas por longos períodos, e observar se existe diferenças no crescimento, biomassa, morfologia e bioquímica, e relacionar com a tolerância da planta ao alagamento. As plantas de G. ulmifolia do Cerrado ou da Amazônia, com idade de 60 dias, foram submetidas a dois tratamentos: (1) Controle (regas diárias até a capacidade de campo), (2) Submersão total da planta em diferentes tempos (0, 24 h, 48h, 7 dias, 14 dias, 30 dias 60 das). Independente da origem, Amazônia ou Cerrado, a submersão induziu nas plantas a clorose e queda das folhas nas primeiras semanas, paralisação do crescimento e reduções significativas de biomassa quando comparadas com as plantas do controle, que mantiveram o crescimento contínuo. Ao final dos 30 dias, as plantas do Cerrado mostraram necrose dos tecidos do caule, o que não ocorreu com as plantas da Amazônia, que apresentavam aparência saudável. Ao fazer as análises da álcool desidrogenase (ADH), enzima chave do metabolismo anaeróbico, foi possível observar que a enzima tem sua maior atividade no tempo de 48 horas de submersão (P  0.05), principalmente nas plantas da Amazônia onde tiveram os maiores picos de atividade da ADH se comparado com as plantas do Cerrado, após esse tempo a enzima tem sua atividade reduzida. Devido as condições de estresse causadas pelo alagamento impostas às plantas, a superprodução de espécies reativas de oxigênio (EROs), causando danos às estruturas celulares e mesmo acarretar a morte da planta. O presente trabalho também analisou a atividade de algumas enzimas antioxidantes que fazem parte de um eficiente sistema de defesa antioxidante, que envolve as seguintes enzimas Ascorbato peroxidase (APX), Catalase (CAT) e a Superóxido dismutase (SOD). Utilizando o mesmo tratamento da biomassa e com tempo final de 30 dias, os órgãos das plantas analisadas foram as folhas e raízes. Nas folhas, os valores de APX e CAT não diferiram entre as plantas do Cerrado ou da Amazônia (P ≥ 0.05). Foi observado um aumento significativo (P  0.05) na atividade da APX a partir de 48h apenas nas plantas do Cerrado, que se manteve elevada até 7 dias. A atividade da APX nas raízes se mostrou variável tanto ao longo do tempo quanto entre as plantas de diferentes procedências. Tanto nas plantas procedentes da Amazônia e Cerrado, o aumento (P  0.05) na atividade da APX foi observada apenas no tempo de 7 dias, sendo reduzida de maneira significativa apenas para a planta da Amazônia na avaliação que ocorreu aos 14 dias (P  0.05). A atividade da SOD nas raízes aumentou nas primeiras 48h após a submersão, mas esse aumento só foi significativo (P  0.05) nas plantas do Cerrado, cujos valores foram mais elevados (P  0.05) que nas plantas do Amazônia. Desta forma foi observado que ao tentar preservar condições mínimas para a que a planta sobreviva, devido as condições de estresse mencionadas anteriormente, tanto as plantas do ecotipo da Amazônia e do Cerrado de G.ulmifolia se comportaram de maneira parecida, porém apresentaram diferenças nas respostas bioquímicas sugerindo uma atividade imediata de algumas das plantas da Amazônia quando exposta ao alagamento, indicando tolerar de maneira mais eficiente ao alagamento.