MODULAÇÕES MORFOFISIOLÓGICAS E TOLERÂNCIA AO CÁDMIO (Cd) EM Alternanthera tenella Colla (AMARANTHACEAE) DURANTE O CULTIVO IN VITRO E O POTENCIAL DO ZINCO (Zn) COMO MITIGADOR DE ESTRESSE INDUZIDO PELO Cd

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dc.contributor.advisor1Gontijo, Andreia Barcelos Passos Lima
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-3422-4398
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2762003128008528
dc.contributor.authorClairvil, Evens
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-0607-5236
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8095332477677350
dc.contributor.referee1Rodrigues, Luiz Carlos de Almeida
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6336-0247
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3138521098703978
dc.contributor.referee2Arantes, Sara Dousseau
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-6202-4153
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6966978781439168
dc.date.accessioned2024-05-30T00:49:29Z
dc.date.available2024-05-30T00:49:29Z
dc.date.issued2021-02-24
dc.description.abstractThe excess of trace elements in the environment is toxic to living beings and shows the need for stress relief elements in the habitat. Cadmium (Cd) has no biological role and is considered toxic to plants. Zinc (Zn), through its potential to detoxify trace elements and increase photosynthetic activity, has been cited as a mitigation to the harmful effects induced by Cd. In this context, it is proposed to evaluate the morphophysiological modulations and tolerance of plants of the species Alternanthera tenella to Cd under controlled conditions, in addition to verifying the potential of Zn as a mitigator of stress induced by Cd. Two experiments were carried out that will be presented and described, in chapters I and II, respectively, of this dissertation. In the first experiment, nodal segments of A. tenella were grown in flasks containing semi-solid MS medium supplemented with 0, 50, 100 and 150 μM of Cd. After 30 days of cultivation, the total fresh and dry weight of the plants were determined , in addition to the content of photosynthetic pigments, chlorophyll a fluorescence and tolerance index (IT). This study showed that Cd reduced the biomass and the content of photosynthetic pigments, induced photochemical dysfunctions with decreases in qL, qN and qP and increased WL, WK and ΦNO (indicative of photodanes). In addition, the plants had a low IT level (≥21.7) in the analyzed concentration range. A. tenella does not tolerate concentrations greater than 100 μM of Cd and showed a level of physiological responses clearly dependent on the concentrations of this metal. In the second experiment, nodal segments of A. tenella grown in Zn-modified MS medium (without Zn) were grown in flasks containing semi-solid MS medium supplemented with three levels of Cd (0, 75 or 150 μM) and Zn (0, 750 or 1500 μM). Again, after 30 days of cultivation, the anatomy of the leaves and stem, the total dry weight of the plants, in addition to the chlorophyll a fluorescence and tolerance index (TI) were determined. The anatomical structures (stem/leaf) of the plants showed a reduction due to both trace elements. With exposure only to Cd, the plants showed physiological disturbances, compromising their growth. Supplementation of Zn in the medium has a positive effect on the physiological performance of plants, in concentrations ≤ 750 μM it can partially alleviate the deleterious effects of Cd. Plants cultivated with Zn and Cd exhibited an intermediate IT (≈ 40.68), proving the potential of Zn as a stress reliever induced by Cd in plants. Thus, from an ecotoxicological point of view, the excess of both trace elements (Cd and Zn) represents toxicity to the species studied.
dc.description.resumoO excesso de elementos-traço no meio ambiente é tóxico para os seres vivos e mostra a necessidade de elementos de alívio de estresse no habitat. O cádmio (Cd) não tem papel biológico e é considerado tóxico para as plantas. O zinco (Zn), por meio de seu potencial de desintoxicação de elementos-traço e de aumentar a atividade fotossintética, tem sido citado como um atenuante aos efeitos deletérios induzidos pelo Cd. Neste contexto, propõe-se avaliar as modulações morfofisiológicas e tolerância de plantas da espécie Alternanthera tenella ao Cd em condições controladas, além de verificar o potencial do Zn como mitigador de estresse induzido pelo Cd. Foram realizados dois experimentos que serão apresentados e descritos, nos capítulos I e II, respectivamente, desta dissertação. No primeiro experimento, segmentos nodais de A. tenella foram cultivados em frascos contendo meio MS semi-sólido suplementado com 0, 50, 100 e 150 μM de Cd. Foram determinados, após 30 dias de cultivo, o peso fresco e seco total das plantas, além do conteúdo de pigmentos fotossintéticos, fluorescência da clorofila a e índice de tolerância (IT). Este estudo demostrou que o Cd reduziu a biomassa e o conteúdo de pigmentos fotossintéticos, induziu disfunções fotoquímicas com as diminuições de qL, qN e qP e aumentou WL, WK e ΦNO (indicativo de fotodanos). Além disso, as plantas apresentaram um nível de IT baixo (≥21.7) na faixa de concentração analisada. A. tenella não tolera concentrações superiores a 100 μM de Cd e apresentou nível de respostas fisiológicas claramente dependente das concentrações desse metal. No segundo experimento, segmentos nodais de A. tenella crescidos em meio MS Zn-modificado (sem Zn) foram cultivados em frascos contendo meio MS semi-sólido suplementado com três níveis de Cd (0, 75 ou 150 μM) e Zn (0, 750 ou 1500 μM). Novamente, após 30 dias de cultivo, a anatomia das folhas e do caule, o peso seco total das plantas, além da fluorescência da clorofila a e índice de tolerância (IT) foram determinados. As estruturas anatômicas (caulinares/foliares) das plantas apresentaram redução em função de ambos elementos-traço. Com a exposição apenas com Cd, as plantas apresentaram distúrbios fisiológicos, comprometendo seu crescimento. A suplementação de Zn no meio tem efeito positivo no desempenho fisiológico das plantas, em concentrações ≤ 750 μM ele pode amenizar parcialmente os efeitos deletérios do Cd. As plantas cultivadas com Zn e Cd exibiram um IT intermédiaro (≈ 40,68), comprovando o potencial do Zn como mitigador de estresse induzido pelo Cd em plantas. Sendo assim, do ponto de vista ecotoxicológico, o excesso dos ambos elementos-traço (Cd e Zn) representa toxicidade à espécie estudada.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/14744
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Agricultura Tropical
dc.publisher.departmentCentro Universitário Norte do Espírito Santo
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Agricultura Tropical
dc.rightsopen access
dc.subjectEspécie bioacumuladora
dc.subjectfitorremediação
dc.subjectcultivo in vitro
dc.subjectfluorescência da clorofila a
dc.subjectelementos-traço
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqAgronomia
dc.titleMODULAÇÕES MORFOFISIOLÓGICAS E TOLERÂNCIA AO CÁDMIO (Cd) EM Alternanthera tenella Colla (AMARANTHACEAE) DURANTE O CULTIVO IN VITRO E O POTENCIAL DO ZINCO (Zn) COMO MITIGADOR DE ESTRESSE INDUZIDO PELO Cd
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
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