Pesquisa
Morfologia, fisiologia e atividade bioquímica de cultivares de mini tomate cultivados in vitro e submetidos ao sulfato de cobre
Mestrado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Caroline Galego Comar
Orientador: Hélida Mara Magalhães
Defendido em: 20/02/2020
Resumo
Um dos entraves na produção de mini tomates é a ausência de recomendação de micronutrientes. Sabe-se que o cobre (Cu) é um metal de potencial tóxico para os vegetais e causa redução drástica do crescimento da planta, portanto, a adubação com este micronutriente é negligenciada. Uma vez que este íon é essencial para alguns processos fisiológicos, sua ausência impede o máximo potencial de crescimento do tomateiro. Desta forma, este trabalho buscou identificar os efeitos no crescimento e na atividade bioquímica de plântulas de duas cultivares de tomateiro exposto à concentrações de Cu. Sementes de tomateiro ‘Carolina’ e ‘Cereja’ foram desinfestadas e inoculadas em meio MS acrescido de concentrações de sulfato de cobre (CuSO4) (MS - padrão, 25, 50 e 100 µM) e tiveram seu crescimento acompanhado durante 30 dias, em câmara de crescimento. Para a cultivar ‘Carolina’, estima-se que o crescimento e o acúmulo de massa tanto da parte aérea como das raízes foi beneficiado pelo Cu, até a concentração de 30 µM. Plântulas expostas à 100 µM de CuSO4 aumentaram a síntese de antocianinas. Também foi observado aumento da atividade antioxidante na parte aérea e da enzima ascorbato peroxidase (APX) no sistema radicular. Acredita-se que as maiores concentrações de Cu catalisaram a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), e isso induziu o aumento na síntese de antocianinas. Plântulas da cultivar ‘Cereja’ expostas à 100 µM apresentaram redução significativa no crescimento e no acúmulo de massa, porém estas concentrações de CuSO4 favoreceram o controle da hiperedricidade e da formação de folhas deformadas. Isso ocorreu devido à influência do Cu na síntese de lignina, que impediu o acúmulo excessivo de água nas células. Observou-se que as plântulas expostas à 100 µM aumentaram a atividade da SOD no sistema radicular, na tentativa de controlar os danos oxidativos causados pelo Cu. Constatou-se também que diferentes concentrações de Cu não tiveram efeitos sobre as clorofilas, flavonoides, antocianinas, compostos fenólicos e atividade antioxidante. Concluiu-se que a concentração de CuSO4 ideal para o desenvolvimento inicial do tomateiro ‘Carolina’ é entre 20 e 30 µM. Concentrações superiores à 50 µM de CuSO4 ocasionam o aumento na atividade antioxidante da parte aérea. O tomateiro ‘Cereja’, por sua vez, apresenta seu máximo potencial de crescimento quando exposto à concentrações de CuSO4 entre 45 e 50 µM. Concentrações superiores à 50 µM de CuSO4 aumentam a atividade da SOD no sistema radicular.
Palavras-chave
Solanum lycopersicum L.; antioxidante; hiperedricidade; antocianinas; SOD.
Abstract
One of the obstacles in the production of mini tomatoes is the lack of recommendation for micronutrients. It is known that copper (Cu) is a metal of toxic potential for vegetables and causes drastic reduction in plant growth, therefore, fertilization with this micronutrient is neglected. Since this ion is essential for some physiological processes, its absence prevents the maximum growth potential of the tomato. Thus, this work sought to identify the effects on growth and biochemical activity of seedlings of two tomato cultivars exposed to Cu concentrations. Tomato seeds 'Carolina' and 'Cereja' were disinfected and inoculated in MS medium plus concentrations of copper sulfate (CuSO4) (standard MS, 25, 50 and 100 µM) and had their growth monitored for 30 days in a chamber growth. For the cultivar 'Carolina', it is estimated that the growth and mass accumulation of both shoot and roots was benefited by Cu, up to a concentration of 30 µM. Seedlings exposed to 100 µM of CuSO4 increased the synthesis of anthocyanins. An increase in the antioxidant activity in the aerial part and the enzyme ascorbate peroxidase (APX) in the root system was also observed. It is believed that the highest concentrations of Cu catalyzed the production of reactive oxygen species (ROSs), and this induced an increase in the synthesis of anthocyanins. Seedlings of the cultivar 'Cereja' exposed to 100 µM showed significant reduction in growth and mass accumulation, however these concentrations of CuSO4 favored the control of hypereredricity and the formation of deformed leaves. This was due to the influence of Cu on the synthesis of lignin, which prevented the excessive accumulation of water in the cells. It was observed that seedlings exposed to 100 µM increased the activity of SOD in the root system, in an attempt to control the oxidative damage caused by Cu. It was also found that different concentrations of Cu had no effect on chlorophylls, flavonoids, anthocyanins, phenolic compounds and antioxidant activity. It was concluded that the ideal CuSO4 concentration for the initial development of the 'Carolina' tomato is between 20 and 30 µM. Concentrations greater than 50 µM of CuSO4 cause an increase in the antioxidant activity of the aerial part. The 'Cereja' tomato, in turn, has its maximum growth potential when exposed to CuSO4 concentrations between 45 and 50 µM. Concentrations greater than 50 µM CuSO4 increase SOD activity in the root system.
Keywords
Solanum lycopersicum L.; antioxidant; hyperedricity; anthocyanin; SOD.