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Title: Influência dos estresses hídrico e salino nos sistemas antioxidante e lipídico durante a transição semente-plântula em cártamo
Authors: Lima, Juliana Gabriela Silva de
Keywords: Transição funcional;Peróxido de hidrogênio;Ascorbato peroxidase;Catalase;Isocitrato liase;Malato sintase
Issue Date: 16-Sep-2016
Citation: LIMA, Juliana Gabriela Silva de. Influência dos estresses hídrico e salino nos sistemas antioxidante e lipídico durante a transição semente-plântula em cártamo. 2016. 87f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Portuguese Abstract: Durante o desenvolvimento pós-germinativo, o déficit hídrico e concentrações tóxicas de sais podem afetar processos dos tecidos cotiledonares, como o crescimento, a atividade de enzimas e a mobilização das reservas lipídicas, além de gerar um desequilíbrio redox celular. No entanto, os estudos geralmente relatam alterações metabólicas ao longo do desenvolvimento sob estresses aplicados apenas no momento da embebição. Visto isso, o objetivo desde estudo foi avaliar as mudanças fenológicas e fisiológicas ocasionadas pelos estresses hídrico, induzido por polietilenoglicol (PEG-8000), e salino, induzido por NaCl, aplicados no momento da embebição ou durante a fase de transição semente-plântula. Adicionalmente, o estudo também teve como finalidade caracterizar a atividade das enzimas APX, CAT e SOD e a expressão das enzimas APX, CAT, ICL e MLS das plântulas de cártamo de plântulas submetidas aos estresses apenas durante a fase de transição semente-plântula. Verificou-se que as plântulas sofreram alterações fenológicas e fisiológicas diferentes de acordo com o momento de aplicação do NaCl e do PEG. Os tratamentos realizados durante a transição semente-plântula afetaram em menor grau o crescimento das raízes, a taxa e o índice de velocidade de germinação do que a aplicação de NaCl e PEG no momento da embebição. Entretanto, o efeito do PEG sob os parâmetros fenológicos e fisiológicos avaliados foi mais severo em relação ao observado para o NaCl independentemente do momento de aplicação dos tratamentos. Interessantemente, durante a transição semente-plântula, os teores de H2O2 e de lipídeos peroxidados nas plântulas controle sofreram intenso aumento durante o estabelecimento. Porém, ambos os estresses induziram diminuições nos teores de clorofilas, carotenoides, H2O2 e lipídeos peroxidados, quando comparado ao controle, apesar das plantas submetidas aos tratamentos apresentarem considerável diminuição na atividade da SOD e CAT. Estas reduções também ocorreram a nível transcricional, uma vez que não houve expressão da CAT durante o tratamento com NaCl, sendo observada apenas 72 h após o tratamento com PEG. Já a atividade e expressão da APX se mantiveram altas nas plântulas tratadas, assim como a expressão da MLS. A partir disto, concluímos que condições estressantes especificamente durante a transição semente-plântula podem interferir no processo de sinalização induzido por H2O2 necessário ao completo estabelecimento, ocasionando atrasos no início do metabolismo fotossintético. Além disso, o sistema da APX pode ter um importante papel na manutenção deste processo.
Abstract: During seed’s post-germinative development, drought and toxic ionic concentrations affect physiological and metabolic processes of cotyledonary tissues, such as growth, enzyme activity and mobilization of lipid reserves, as well as contribute to a cellular redox imbalance. However, studies generally report metabolic changes throughout the development under stress conditions applied only at the time of soaking. Therefore, this study aimed to evaluate the phenological and physiological changes caused by Poliethyleneglycol induced-osmotic stress (PEG-8000) and NaCl induced-salt stresses applied during soaking or during seed-to-seedling transition. In addition, the present work characterizes the activity of APX, CAT and SOD enzymes and APX, CAT, ICL and MLS mRNA expression of safflower seedlings subjected to stress applied only at the seed-to-seedling transition stage. It was observed that seedlings suffered phenological and physiological changes according to application time of NaCl and PEG treatments. During the seed-to-seedling transition, stress conditions affected root growth, germination rate and germination speed index in lower levels than when they are applied at the time of soaking. PEG-induced osmotic stress exerts more severe effects on the evaluated phenological and physiological parameters, regardless of application time. Interestingly, during seed-to-seedling transition, the H2O2 and lipid peroxidation levels in control seedlings showed an intense increase during establishment. Conversely, both stresses induced decreases in chlorophyll, carotenoids, H2O2, and peroxidized lipid levels when comparing to control, even though stressed plants presented marked reductions in SOD and CAT activities. These reductions were also at the transcriptional level, since CAT mRNA expression was only observed after 72 h of PEG treatment and not observed at all during NaCl treatment. On the other hand, APX activity and expression remained high during both treatments, as well as MLS mRNA expression. Taking into account all the obtained results, we conclude that specific stress conditions during seed-to-seedling transition may interfere in the H2O2 signalization needed to complete establishment, causing delays on the beginning of photosynthetic metabolism. Also, it seems that APX system may have an important role in maintenance of this process.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22127
Appears in Collections:PPGB - Mestrado em Bioquímica

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