Mecanismos associados à tolerância ao alumínio em plantas

Abstract

ResumoA toxicidade do alumínio é um dos principais fatores limitantes do desenvolvimento das plantas em solos ácidos. Pelo fato da utilização de corretivos da acidez do solo não ser a estratégia mais viável em muitas situações com solos ácidos (por razões técnicas e econômicas), o desenvolvimento de genótipos tolerantes ao Al tem sido o caminho mais focado, assim a investigação dos mecanismos de tolerância bem como as bases genéticas da tolerância ao Al têm merecido atenção especial pela pesquisa científica. Nos últimos anos, foi gerado um significativo progresso no entendimento das bases dos mecanismos de tolerância ao Al, assim como no desenvolvimento de cultivares mais adaptados as condições de solos ácidos. Os mecanismos de tolerância ao Al conhecidos se resumem basicamente em duas classes: os que agem no sentido de expulsar o Al depois de absorvido ou de impedir sua entrada pela raiz e os mecanismos de desintoxicação, complexando o Al em organelas específicas da planta, principalmente nos vacúolos. Em inúmeras espécies, mecanismos fisiológicos tem sido reportados como responsáveis pela ativação de ácidos orgânicos (principalmente citrato e malato) que atuam como agentes quelantes do Al, porém muitos processos ainda não são bem entendidos e esclarecidos. Atualmente, se começa a entender melhor um segundo mecanismo de tolerância ao Al que envolve a desintoxicação interna do Al através da complexação por ácidos orgânicos e o seqüestro destes complexos pelos vacúolos. Outros mecanismos potenciais são alvo de especulações e discussões. Palavras-chave: Al, solos ácidos, ácidos orgânicos, exsudatos AbstractAluminum toxicity is one of the major limiting factor regarding plant development in acid soils. The use of liming for correcting soil pH is not viable for some of acid soil areas (technique or economic reasons), making the development of Al tolerant genotypes the best alternative. Thus, the tolerance mechanisms as well as the genetic basis of Al tolerance has deserved special attention in the scientific community. In 1 Eng. Agr., M.Sc., D.Sc. em Agronomia, Pós-Doutorando Júnior (CNPq).

Emergência de plântulas e crescimento inicial do pinhão manso exposto a alumínio

“…Não houve diferença significativa entre as concentrações de alumínio de 0 e 5 mmol L -1 para a área foliar, enquanto para o índice de clorofila a ausência de alumínio na água de irrigação proporcionou maiores valores (Figuras 4A e 4B). O alumínio ocasiona injúrias na parede celular, na membrana plasmática, no citoesqueleto e no núcleo celular, prejudicando a divisão e a expansão celular e, consequentemente, a expansão das folhas, implicando em folhas de menor área (HARTwIG et al, 2007). Além disso, também provoca dano oxidativo pela inibição do ácido aminolevulínico desidratase, importante na biossíntese da clorofila.…”

Macronutrients accumulation and growth of pineapple cultivars submitted to aluminum stress

“…Among the exuded organic acids, citrate is the most effective, for being a tri-carboxylate anion that forms more-stable chelates with the trivalent Al. Besides citrate, other exudates, such as citric and malic acids, are capable of mitigating the effects caused by the toxicity (Hartwig et al, 2007). The first important publications related to this mechanism were presented in studies on wheat from the beginning of the 1990s.…”

Absorção de cálcio e magnésio por cultivares de aveia submetidas a níveis de toxidez por alumínio

“…Desta forma, o uso de variedades com maior capacidade de absorção de Ca e Mg representa uma forte alternativa à redução das necessidades de calcário, além da forte possibilidade de adaptação destas constituições genéticas a solos ácidos por estares relacionadas a um maior padrão de tolerância. Hartwig et al (2007) comentam que as pesquisas têm identificado constantemente genes que revelam relação com a tolerância ao Al, abrindo novas fronteiras para as bases genéticas e moleculares da tolerância a esse elemento químico, como observado neste trabalho nas ligações que envolvem o nível de tolerância ao Al com a capacidade de absorção de Ca e Mg às folhas. Portanto, promover o emprego de novas técnicas na identificação de genótipos tolerantes ao Al como o uso de recursos fisiológicos e moleculares pode maximizar de sobremaneira o incremento de ganho genético na busca de genótipos superiores mais ajustados aos diferentes ambientes agrícolas.…”