Crescimento de plântulas do milho 'Saracura' e atividade de alfa-amilase e invertases associados ao aumento da tolerância ao alagamento exercido pelo cálcio exógeno

Abstract

RESUMOObjetivou-se avaliar o crescimento da plântula e o metabolismo de carboidratos associados ao aumento da tolerância à hipoxia exercido pela presença do cálcio no período de germinação e/ou alagamento de plântulas de milho com diferentes idades. O experimento foi desenvolvido na Universidade Federal de Lavras, MG, em 2002. Cariopses de milho da variedade 'Saracura' (BRS-4154) foram germinadas em água ou solução de CaCl 2 . Após dois e quatro dias, as plântulas foram submetidas ao alagamento em tubos de PVC com tampão (com ou sem CaCl 2 ) por três dias, sendo então avaliadas a sobrevivência, massa seca e as características bioquímicas. O cálcio aumentou a sobrevivência ao alagamento de plântulas com quatro dias, entretanto, não influenciou naquelas com dois dias. O alagamento reduziu a massa seca das plântulas sem prejudicar sua recuperação pós-estresse, entretanto, o cálcio influenciou no acúmulo de massa seca pós-hipoxia somente em plântulas com quatro dias, mostrando uma recuperação mais rápida dos danos causados no período de alagamento, o que ocorre em plântulas de dois dias de germinação, independentemente desse elemento. Em plântulas mais jovens também houve maior mobilização das reservas de amido, assim como, maior translocação e utilização dessas reservas. O alagamento reduziu drasticamente a atividade da invertase ácida do vacúolo, independentemente da presença do cálcio, comprovando sua não participação nos processos comandados por essa enzima. A redução na atividade das invertases favorece menor concentração de hexoses, diminuindo a respiração anaeróbica e, conseqüentemente, a produção de substâncias tóxicas, aumentando a sobrevida das plântulas em condições de hipoxia.Palavras-chave: Invertase, α-amilase, cálcio, hipoxia.( ABSTRACT GROWTH OF MAIZE 'SARACURA' (BRS-4154) AND α-AMYLASE AND INVERTASES ACTIVITY ASSOCIATED WITH THE INCREASE OF FLOODING TOLERANCE CAUSED BY EXOGENOUS CALCIUMThis research evaluated the plantlet growth and carbohydrate metabolism associated with the increase in hypoxia tolerance caused by calcium presence during germination and/or flooding of maize plantlets with different ages. The experiment was conducted at Universidade Federal de Lavras, MG, in 2002. Maize caryopses (var.'Saracura') were germinated in water or CaCl 2 . After two and four days, the plantlets were submitted to flooding in PVC tubes with buffer (with or without CaCl 2 ) during three days, being evaluated the survival, dry weight and biochemical characteristics. Calcium increased plantlet survival to flooding at four days, although there was no influence on two-day samples. Flooding reduced the plantlet dry weight without affect on the recovery after stress, therefore calcium influenced dry weight accumulation after hypoxia only in plantlets at four days, showing a faster recovery from damages caused during the flooding period, which also occurs in plantlets treated at two days of germination, but independently of this element. Younger plantlets also showed higher mobilization of the starch reserves, as w...

Importance of amylases for physiological quality in maize seeds

“…Some research has shown that the physiological quality of maize seed (Zea mays) is inluenced not only by environmental factors, but also by the genotype and its interactions with the environment Importance of amylases in seed quality (HOECKER et al, 2006;REIS et al, 2011;OLIVEIRA et al, 2013;. Many authors such as Rood et al (1990), Causse et al (1995), Gomes et al (2000), José et al (2004b), Hoecker et al (2006 and Reis et al (2011) relate quality to the inluence of heterosis or hybrid vigor in seed germination. In several of these studies, hybrid plants were found to have more eficient enzyme systems compared to other lineages.…”

“…Vieira et al (2002) also noted that there was an increase in α-amylase activity after imbibition. However, Fries et al (2007) showed that in Importance of amylases in seed quality conditions of water excess, α-amylase enzyme activity is greatly reduced.…”

Soil waterlogging during late season: Growth, assimilate partitioning and vigor of bean seeds

“…In flooded soil regions, gas diffusion is hampered (Jackson and Colmer, 2005) reducing oxygen levels (Fries et al, 2007). Those conditions cause the diversion from the aerobic to anaerobic metabolism which reflects on low energy yields (Kolb and Loly, 2009); this metabolic modification induces the increase in the synthesis of enzymes that utilize pyruvate as the substrate to produce lactate and ethanol (Shingaki-Wells et al, 2011) leading to prejudice on root growth and metabolism (Amarante et al, 2007) and reducing nutrient absorption by roots (Pires et al, 2002), negatively affecting morphology and growth of various species.…”

Respostas fisiológicas em cultivares de soja submetidas ao alagamento em diferentes estádios

“…Nestas áreas alagadas ou sujeitas ao alagamento temporário, devido ao excesso de chuvas e inundações, a difusão de gases da atmosfera até o solo é fortemente afetada (DENNIS et al, 2000) e as trocas gasosas reduzidas a níveis extremamente baixos (BLOKHINA et al, 2003;JACKSON e COLMER, 2005), tornando o ambiente radicial hipóxico. Com a respiração dos órgãos submersos da planta e/ou de microorganismos, o oxigênio (O 2 ) é esgotado, tornando esse ambiente anóxico (FRIES et al, 2007). A hipoxia ou a anoxia sofrida pelo sistema radicial altera o metabolismo celular, provocando queda imediata na respiração das raízes das plantas (LIAO e LIN, 2001).…”

“…Em contrapartida, o mesmo autor afirma que plantas com raízes submetidas à hipoxia ou anoxia podem evitar o estresse, facilitando a difusão de oxigênio da parte aérea para o sistema radicular. Ainda, a expressão de genes responsáveis pela síntese de enzimas do metabolismo de carboidratos, assim como a formação de aerênquimas, raízes adventícias, parece estar relacionada aos mecanismos de tolerância em plantas (FRIES et al, 2007).…”