Banca de DEFESA: DANIELA DUARTE BARBOSA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: DANIELA DUARTE BARBOSA
DATA: 21/07/2021
HORA: 14:00
LOCAL: Videoconferência
TÍTULO: METABÓLITOS EXÓGENOS COMO ATENUADORES DO ESTRESSE HIDRICO NO CRESCIMENTO INICIAL DO AMENDOIM
PALAVRAS-CHAVES: Atividade antioxidante, ajustamento osmótico, tolerância ao estresse
PÁGINAS: 77
GRANDE ÁREA: Ciências Agrárias
ÁREA: Agronomia
SUBÁREA: Fitotecnia
ESPECIALIDADE: Fisiologia de Plantas Cultivadas
RESUMO: A deficiência hídrica é um dos fatores mais limitantes no desenvolvimento das plantas. Os distúrbios desencadeados durante o estresse hídrico envolvem, especialmente, redução do crescimento, devido a queda na fotossíntese em consequência da perda de água na célula, além de danos oxidativos em consequência da produção excessiva de ROS que levam a peroxidação lipídica, degradação de proteínas e morte celular. Para evitar tais danos, as plantas desengatilham diversos mecanismos de resposta, equilibrando o desbalanço das trocas gasosas de modo a favorecer o ajustamento osmótico. Vários metabolitos secundários se alinham no processo de defesa, alguns dos quais têm papel chave na facilitação dos precursores na cascata de eventos de detoxicação, como o piruvato e a superóxido dismutase (SOD). O piruvato, substrato do Ciclo do Ácido Tricarboxílico, constitui a segunda etapa da respiração e acontece na matriz mitocondrial, fornecendo ATP e NADH às células. Quando as células se encontram em estresse, as proteínas carreadoras de piruvato (MPCs) transportam o piruvato para as mitocôndrias, auxiliando a sinalização via ABA para ativar os movimentos estomáticos, minimizando a perda de água. A SOD é a enzima precursora do processo de detoxicação celular, atuando na eliminação das espécies reativas de oxigênio (EROs), por meio da dismutação de radicais superóxidos, favorecendo a neutralização de espécies reativas e restabelecimento do equilíbrio celular. Em plantas tolerantes a seca a atividade da SOD é elevada de modo a favorecer a ação das demais enzimas que a precedem no complexo antioxidativo. Contudo, nas plantas sensíveis a atividade da SOD é mais lenta e, portanto, os danos celulares são maiores levando a consequências imprevisíveis durante o manejo. Como a tolerância ao estresse hídrico é governada por fatores genéticos, a adoção de cultivares sensíveis fica restrita a ambientes favoráveis, onde a produção pode ser garantida. Não se sabe se a suplementação de metabolitos por via exógena pode mitigar o efeito do estresse hídrico em plantas sensíveis. Para testar essa hipótese, desenvolveu-se o presente trabalho que teve por objetivo investigar a atuação de dois metabolitos fisiológico e bioquímico, o piruvato e SOD, na atenuação dos efeitos do déficit hídrico em plantas de amendoim (Arachis hypogaea L.) submetidos a onze dias de estresse hídrico. As cultivares selecionadas foram BR 1 (subesp. fastigiata) e IAC Caiapó (subesp. hypogaea), tolerante e sensível a seca, respectivamente. A aplicação exógena desses metabolitos em diferentes concentrações foi testada em plantas jovens (fase V1) e avaliadas quanto ao crescimento, trocas gasosas, ajustamento osmótico e enzimas do complexo antioxidativo. Nos estudos com o piruvato, testados nas concentrações de 100 µM e 50 mM, verificou-se que o déficit hídrico afetou o crescimento e as funções fisiológicas das duas cultivares, porém teve ação mitigadora na sensível IAC Caiapó, a 50 mM, especialmente na recuperação da fotossíntese, condutância estomática e conteúdo relativo de água, onde as perdas foram menores, comparando com as plantas do tratamento estressado. Essa situação favoreceu o acumulo de prolina, numa concentração menor (100 µM), que foi beneficiada pela quantidade de água disponível na célula (RWC), auxiliando no ajustamento osmótico. Com relação as enzimas antioxidativas, não foi vista contribuição do piruvato nessa cultivar, de modo a evitar possíveis danos celulares decorrentes do estresse hídrico. Tal resposta deve estar possivelmente associada ao reduzido nível de danos, representados pelos inputs de SOD, CAT e APX visto nas plantas estressadas nesse trabalho. Nos estudos com a SOD exógena, testada nas concentrações de 2.5, 5.0 e 7.5 U, foi observado que o aporte da enzima promoveu benefícios em ambas cultivares, de modo diferenciado. Na BR 1, a aplicação de SOD (7,5 U) contribuiu para recuperação da taxa de fotossíntese em mais de 9%, sendo consequência da elevação do carbono interno que na menor concentração (2.5U) foi suficiente para elevar a taxa em 13%, com relação ao tratamento estressado. A maquinaria das enzimas antioxidativas foi mais atuante nas concentrações a partir de 5 U, de modo que ao final do processo de neutralização de H2O2 e O2, o status das plantas praticamente voltaram a normalidade das plantas controle. Na IAC Caiapó, o benefício da SOD exógena foi mais expressivo, registrado na recuperação das trocas gasosas e RWC em baixa concentração (2.5 U), que foi suficiente para assegurar a recuperação das plantas sob estresse. IAC Caiapó, contudo, por ser sensível a seca, demostrou que a atividade enzimática, para recuperação do processo antioxidativo foi mais lenta, mesmo com aporte de 5 U da SOD, baseando-se nas médias do tratamento estressado. Os resultados apresentados nesses trabalhos são relevantes porque demonstram o potencial atenuador do piruvato e SOD exógenos na fisiologia e bioquímica de plantas sob estresse, especialmente as sensíveis ao déficit hídrico. Como o trabalho envolveu duas cultivares contrastantes na fase inicial de crescimento, recomenda-se o aprofundamento desse estudo com outros acessos, em diferentes fases fenológicas a fim de agregar mais conhecimentos sobre os benefícios desses compostos na mitigação dos efeitos deletérios do estresse hídrico.
MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - JOSÉ JAIME VASCONCELOS CAVALCANTI
Externo à Instituição - JOYCE KELLY DO ROSÁRIO DA SILVA
Externo à Instituição - PEDRO DANTAS FERNANDES
Presidente - 174.693.334-87 - ROSEANE CAVALCANTI DOS SANTOS - EMBRAPA
Interno - 338246 - SILVANDA DE MELO SILVA