24-Epibrassinolide: a molecule with multiple benefits against heavy metal toxicity in plants.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRA |
Texto Completo: | http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/1687 |
Resumo: | Vários poluentes têm sido lançados na atmosfera por meio de inúmeras atividades humanas, entre esses estão os metais pesados (HMs), que são as principais ameaças ao meio ambiente por suas características potencialmente citotóxicas, genotóxicas e mutagênicas. Dentre os HM, Ni e Pb são elementos que podem causar fitotoxicidade, afetando o desempenho fisiológico e o acúmulo de biomassa. Para superar essas interferências negativas, os brassinosteróides (BRs) surgem como reguladores de crescimento de plantas que desempenham uma variedade de funções fisiológicas que também conferem resistência às plantas contra vários estresses bióticos e abióticos, sendo 24-epibrassnolide (EBR) um dos mais biologicamente ativos. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi verificar se a aplicação exógena de EBR pode amenizar os danos provocados pelo estresse induzido por metais pesados, especificamente por Ni e Pb, em tomateiro, avaliando as respostas bioquímicas, fisiológicas, anatômicas e nutricionais. Assim, dois experimentos foram planejados e executados, o primeiro analisou a ação da EBR sobre os efeitos deletérios do excesso de Ni (experimento I), e o segundo avaliou o papel desse esteroide na mitigação da toxicidade do Pb (experimento II). Os dois experimentos foram randomizados com quatro tratamentos cada, o experimento I com duas concentrações de níquel (0 e 400 µM Ni, descritos como - Ni e + Ni, respectivamente), e o experimento II também com duas concentrações de chumbo (0 e 200 µM Pb, descritos como - Pb e + Pb, respectivamente), foram utilizados em ambos os experimentos dois níveis de EBR (0 e 100 nM EBR, descritos como - EBR e + EBR, respectivamente). Em relação ao experimento I, os resultados mostraram que o EBR aliviou o estresse do Ni por meio da regulação positiva do sistema antioxidante com incrementos de 44%, 27%, 46% e 35% em SOD, CAT, APX e POX, respectivamente, auxiliando na proteção do maquinário fotossintético e estimulando o acúmulo de biomassa. Já para o experimento II, os resultados demonstram as interferências causadas pelo estresse de Pb em tomateiro, porém a aplicação exógena de EBR também mitigou os efeitos negativos, confirmados pela melhora na anatomia radicular com aumentos de 23%, 24% e 20% em RET, RDT e RMD, respectivamente, consequentemente promovendo ganhos de 95%, 115% e 92%, na biomassa foliar, radicular e total, respectivamente. Portanto, esta pesquisa demonstrou que a EBR amenizou os danos provocados pelo estresse de Ni e Pb em tomateiros. |
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24-Epibrassinolide: a molecule with multiple benefits against heavy metal toxicity in plants.PoluentesBrassinosteróideMetais pesadosPlantas - Reguladores de crescimentoPollutantBrassinosteroidsHeavy metalsVários poluentes têm sido lançados na atmosfera por meio de inúmeras atividades humanas, entre esses estão os metais pesados (HMs), que são as principais ameaças ao meio ambiente por suas características potencialmente citotóxicas, genotóxicas e mutagênicas. Dentre os HM, Ni e Pb são elementos que podem causar fitotoxicidade, afetando o desempenho fisiológico e o acúmulo de biomassa. Para superar essas interferências negativas, os brassinosteróides (BRs) surgem como reguladores de crescimento de plantas que desempenham uma variedade de funções fisiológicas que também conferem resistência às plantas contra vários estresses bióticos e abióticos, sendo 24-epibrassnolide (EBR) um dos mais biologicamente ativos. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi verificar se a aplicação exógena de EBR pode amenizar os danos provocados pelo estresse induzido por metais pesados, especificamente por Ni e Pb, em tomateiro, avaliando as respostas bioquímicas, fisiológicas, anatômicas e nutricionais. Assim, dois experimentos foram planejados e executados, o primeiro analisou a ação da EBR sobre os efeitos deletérios do excesso de Ni (experimento I), e o segundo avaliou o papel desse esteroide na mitigação da toxicidade do Pb (experimento II). Os dois experimentos foram randomizados com quatro tratamentos cada, o experimento I com duas concentrações de níquel (0 e 400 µM Ni, descritos como - Ni e + Ni, respectivamente), e o experimento II também com duas concentrações de chumbo (0 e 200 µM Pb, descritos como - Pb e + Pb, respectivamente), foram utilizados em ambos os experimentos dois níveis de EBR (0 e 100 nM EBR, descritos como - EBR e + EBR, respectivamente). Em relação ao experimento I, os resultados mostraram que o EBR aliviou o estresse do Ni por meio da regulação positiva do sistema antioxidante com incrementos de 44%, 27%, 46% e 35% em SOD, CAT, APX e POX, respectivamente, auxiliando na proteção do maquinário fotossintético e estimulando o acúmulo de biomassa. Já para o experimento II, os resultados demonstram as interferências causadas pelo estresse de Pb em tomateiro, porém a aplicação exógena de EBR também mitigou os efeitos negativos, confirmados pela melhora na anatomia radicular com aumentos de 23%, 24% e 20% em RET, RDT e RMD, respectivamente, consequentemente promovendo ganhos de 95%, 115% e 92%, na biomassa foliar, radicular e total, respectivamente. Portanto, esta pesquisa demonstrou que a EBR amenizou os danos provocados pelo estresse de Ni e Pb em tomateiros.Several pollutants have been released into the atmosphere through numerous human activities, among these are heavy metals (HMs), which are the main threats to the environment due to their potentially cytotoxic, genotoxic and mutagenic characteristics. Among of HM, Ni and Pb are elements that can cause phytotoxicity, affecting the physiological performance and biomass accumulation. To overcome these negative interferences, brassinosteroids (BRs) emerge as plant growth regulators that perform a variety of physiological functions such as growth, and that also confer resistance to plants against various biotic and abiotic stresses, being 24- epibrassnolide (EBR) one of the most biologically active. In these contexts, the aim of this study was to verify whether the exogenous application of EBR can alleviate the damage provoked by heavy metals induced stress, precisely by Ni and Pb, in tomato plants, evaluating the biochemical, physiological, anatomical, and nutritional responses. Thus, two experiments were planned and executed, the first analyzed the EBR action on deleterious effects of excess Ni (experiment I), and the second evaluated the role of this steroid in mitigating the Pb toxicity (experiment II). The two experiments were randomized with four treatments each, the first with two concentrations of nickel (0 and 400 µM Ni, described as - Ni and + Ni, respectively), and the second also with two concentrations of lead (0 and 200 µM Pb, described as - Pb and + Pb, respectively), two levels of EBR were used in both experiments (0 and 100 nM EBR, described as - EBR and + EBR, respectively). Regarding experiment I, the results showed that EBR alleviated Ni stress through upregulating the antioxidant system, with increments of 44%, 27%, 46% and 35% in SOD, CAT, APX and POX, respectively, assisting to protect photosynthetic machinery and stimulating the accumulation of biomass. While for experiment II, the results demonstrate the interferences caused by Pb stress in tomato plants, however the exogenous application of EBR also mitigated the negatives effects, confirmed by the improvement in root anatomy with increases of 23%, 24% and 20% in RET, RDT and RMD, respectively, consequently promoting gains of 95%, 115% and 92% in leaf, root and total biomass, respectively. Therefore, this research demonstrated that EBR alleviated the damage provoked by Ni and Pb stress in tomato plants.UFRA/Campus Belémhttp://lattes.cnpq.br/1559520554616895LOBATO, Allan Klynger da SilvaMAIA, Camille Ferreira2022-09-05T18:44:49Z2022-09-05T18:44:49Z2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfMAIA, Camille Ferreira. 24-Epibrassinolide: a molecule with multiple benefits against heavy metal toxicity in plants. Orientador: Dr. Allan Klynger da Silva Lobato. 2022. 56 f. (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal Rural da Amazônia, Belém, 2022. Disponível em: http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/1687. Acesso em: .http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/1687Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessengreponame:Repositório Institucional da UFRAinstname:Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA)instacron:UFRA2022-09-05T18:48:31Zoai:repositorio.ufra.edu.br:123456789/1687Repositório Institucionalhttp://repositorio.ufra.edu.br/jspui/PUBhttp://repositorio.ufra.edu.br/oai/requestrepositorio@ufra.edu.br || riufra2018@gmail.comopendoar:2022-09-05T18:48:31Repositório Institucional da UFRA - Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA)false |
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