ALVES, J. D.

GAMA, E. E. G.

LOPES, M. J. C.

MAGALHAES, M. M.

MAGALHAES, P. C.

SOUZA, I. R. P.

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Formação de Aerênquima em Raízes de Plântulas do MilhoSaracura, de diferentes Ciclos de Seleção sob Condições deEncharcamento  Previous  Top NextMARCUS J. C. LOPES1, ISABEL R. P. SOUZA2 , PAULO C. MAGALHÃES 2, ELTOE. G. GAMA2, JOSÉ D. ALVES3 e MARCELO M. MURAD 3   1 Estudante de Mestrado em Agronomia/ Fisiologia Vegetal pela Universidade Federal deLavras, Lavras, MG, 2 Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG, e-mail:isabel@cnpms.embrapa.br, 3UFLA, Dep. de Biologia/Setor de Fisiologia Vegetal,Lavras, MG.      INTRODUÇÃO  Os solos encharcados representam uma condição de estresse para diversas culturas eexcetuando-se o arroz, a produção de outras espécies cultivadas nestas condições torna-se pouco viável. No Brasil existem 28 milhões de hectares de várzeas para a utilizaçãoagrícola (Silva, 1984) e o milho, se tolerante ao encharcamento, seria uma alternativainteressante para melhor aproveitamento destas áreas. Em 1986 pesquisadores da equipemultidisciplinar da Embrapa Milho e Sorgo, por meio do programa de melhoramento,iniciaram o desenvolvimento de um composto de milho de ampla base genética,denominado BRS4154-Saracura, para cultivo em área de várzea (Parentoni et al., 1995),o qual já está sendo comercializado desde 1997. Parentoni et al. (1995), estudando osquatro primeiros ciclos do Saracura, sob encharcamento, verificaram um aumento naporosidade de raiz do ciclo 1 para o ciclo 4. Esse aumento provavelmente estárelacionado à formação de aerênquimas, o qual é fundamental para uma maior aeração dosistema radicular em condição de hipoxia. Aerênquima é um termo dado para tecidos deplantas que possuem grandes espaços para trocas gasosas e são formados em raízes e empartes aéreas de espécies de áreas encharcadas e em algumas espécies de áreas secas emcondições adversas (Evans, 2004). A formação de aerênquima lisígeno requer mortecelular programada no córtex de raízes (Drew et al., 2000) e sua formação aumenta adifusão de gases entre as raízes e a parte aérea, com conseqüente aumento na tolerânciaao encharcamento (Arunika et al., 2001). Dantas (1999) conclui que a hipoxia emplântulas do milho Saracura potencializa o desenvolvimento de aerênquima, devido a umamaior atividade das enzimas de degradação: celulase, poligalacturonase (PG) exiloglucano-endo-transglicolase (XET), e mais recentemente, paracaspase (Pinto, 2004).Os mecanismos bioquímicos e fisiológicos de tolerância e de adaptação de genótipos aoencharcamento ainda são pouco entendidos, demonstrando a necessidade de maioresestudos. Por isto, o objetivo deste trabalho foi verificar a formação de aerênquimas emraízes de plântulas de milho, sob encharcamento, no primeiro (C1), oitavo (C8) e décimosexto (C16) ciclos de seleção da cultivar Saracura.   MATERIAL E MÉTODOS  Genótipos e condições de encharcamento  O experimento foi conduzido em casa de vegetação na Embrapa Milho e Sorgo, SeteLagoas, MG. Sementes dos ciclos de seleção do Saracura: C1, C8 e C16 e da testemunhaBR 107 foram plantadas com o embrião voltado para cima, a uma profundidadeaproximada de 1 cm do solo, em copos plásticos perfurados na base, segundometodologia descrita por Porto (1997). Os copos foram previamente preenchidos comsolo de várzea, cuja adubação foi realizada de acordo com a análise química e irrigadoscom água destilada. Após a germinação das sementes (5 dias após o plantio), os coposforam distribuídos inteiramente ao acaso em bandejas e submetidos ao encharcamentocontínuo com água destilada até a superfície do solo.  Coleta de raízes, fixação, armazenamento e corte.  Para análise da formação de aerênquima, as raízes foram coletadas nos períodos de 0 (nãoencharcado), 8, 24 e 48 h após encharcamento. As raízes coletadas foram fixadas emfixador de Farmer e submetidas à série de desidratação alcoólica, sendo armazenadas emálcool 70 %.  Os cortes foram realizados com o auxílio de bisturi em raízes seminais a 1 cm abaixo donível do solo, levando-se em consideração a homogeneidade do diâmetro dessas raízes,uma vez que os cultivares apresentavam diferenças morfo-anatômicas nos sistemasradiculares.  Fotodocumentação  As amostras foram coradas com fuccina básica para contrastação e as fotomicrografiasforam feitas com máquina fotográfica MC 80 acoplada a um microscópio óptico Zeissmodelo axioplan, com um aumento de 200 X.   RESULTADOS E DISCUSSÃO  De maneira geral, as raízes do milho BR 107, considerado sensível ao encharcamento,não apresentaram aerênquimas em todo o período experimental (Figura 1). Já para oSaracura, esta especialização do tecido parenquimático, começou a ser visualizada apósoito horas de encharcamento, por separação de células, dando origem a pequenosaerênquimas esquizogênicos em raízes de plântulas do décimo sexto ciclo de seleção. Anão formação de aerênquimas antes de 8 h de encharcamento também foi observada noSaracura por Dantas (1999). Após 24 h de encharcamento, observou-se em raízes deplântulas de todos os ciclos, um aumento no volume de aerênquima, predominantementede origem lisígena. Ao final do experimento (48 h), todas as raízes do milho Saracuraapresentaram uma alta proporção de aerênquima, notadamente as do ciclo 16.Considerando-se que a presença de aerênquimas confere às plantas uma maior adaptaçãoà baixa disponibilidade de oxigênio, estes resultados mostram que a cultivar Saracurareagiu eficientemente a este estresse. Desta forma, ainda que o ambiente externo estejahipóxico, ou mesmo anóxico, internamente a raiz encontra-se aerada. Este fato, permite amanutenção da respiração aeróbica, com uma produção de energia, necessária para amanutenção do metabolismo celular.   CONCLUSÃO  Em plântulas do cultivar BR107 submetidas ao encharcamento não houve formação deaerênquima até o período de 48 h. Para o Saracura, a partir de oito horas de estresse, foievidenciada a formação de aerênquimas, culminando com um grande desenvolvimentodessas estruturas após 48 de estresse, notadamente nas raízes de plantas do ciclo 16.Esses resultados apontam a formação de aerênquimas como um dos mecanismos detolerância desenvolvido pelo milho Saracura ao encharcamento e que a seleção massalefetuada foi efetiva, resultando num aumento progressivo no número destes aerênquimasnas raízes do Saracura.     LITERATURA CITADA  ARUNIKA, H.L.A.N.; GUNAWARDENA,A. H.; PEARCE, D. M.; JACKSON, M. B.;HAWES, C. R.; EVANS,D.E. Characterisation of programmed cell death duringaerenchyma formation induced by ethylene or hypoxia in roots of maize. Planta.vol.212,Issue2, pg.205-214. 2001   DANTAS, B. F. Efeito do cálcio no desenvolvimento e atividade de enzimas dedegradação e afrouxamento de parede celular em plântulas de milho (Zea mays L.)cv. Saracura –BRS4154 submetidas à hipoxia. Lavras: UFLA, 1999, 37p. (Dissertaçãode Mestrado em Agronomia/Fisiologia Vegetal)   DREW, M.C.; HE, C. J.; MORGANP.W. Programmed cell death and aerenchymaformation in roots. Trends in Plant Science. v.5,pg.123-127. 2000   EVANS, D. E. Aerenchyma formation. New Phytologist.v.161. Issue1. P.35. 2004   PARENTONI,N. P.; GAMA, E. E. G.; MAGNAVACA,R.; MAGALHÃES, P. C.Seleção para tolerância ao encharcamento em milho (Zea mays L.). In: SIMPÓSIOINTERNACIONAL SOBRE ESTRESSE AMBIENTAL:O MILHO EMPERSPECTIVA. EMBRAPA/CNPMS, Sete Lagoas, MG, Brasil, 1995.   PINTO, A. C.. Genes induzidos por tratamento com cálcio em raízes do milho (Zeamays L.) - BRS 4154 em condições de hipoxia. 2004. 55 p. Dissertação ( Mestrado emFisiologia Vegetal)- Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG.   PORTO, M.P. Método de seleção de plantas de milho para tolerância ao encharcamentodo solo. Pesq. Agrop. Gaúcha, v.3,n.2,p.187-190, 1997.   SILVA, A. R. Tolerância ao encharcamento. In: SIMPÓSIO SOBREALTERNATIVAS AO SISTEMA TRADICIONAL DAS VÁRZEAS DO ESTADO DORIO GRANDE DO SUL. 22p.,1984        

Formação de aerênquima em raízes de plântulas do milho Saracura, de diferentes ciclos de seleção sob condições de encharcamento.

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Formação de aerênquima em raízes de plântulas do milho Saracura, de diferentes ciclos de seleção sob condições de encharcamento.

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