Iron toxicity is one of the most important abiotic stresses limiting irrigated rice
production worldwide. This study was performed with the goal of characterizing
irrigated rice genotypes regarding Fe2+ stress tolerance under controlled conditions,
using na hydroponic system. Furthermore, to analyse the expression profile of genes
involved in iron homeostasis in plants, using quantitative PCR (qRT-PCR). The
genotypes used were BRS-Agrisul, Epagri 108, BR-IRGA 409, BR-IRGA 410 and
Nipponbare. An interference of the chelating agent (EDTA) was observed on the
genotype characterization; when exposed to 0, 3, 6, 9 and 12 days of stress. The
expression of genes OsFDRL1, OsNRAMP1 and OsNRAMP2 was measured at 0; 6;
12; 18 and 24h under Fe2+ stress. It was observed that Fe2+ in its free form without
Na2EDTA, is acumulated in higher concentrations in the shoots of rice seedlings
when compared to its chelated form (Fe-EDTA). Iron toxicity interfered negatively on
the development of root length (RL) and shoot length (SL), being RL the variable that
was most affected. Stress period increases led to iron accumulation in the shoots.
The hydroponic system was efficient to allow discrimination between iron tolerant and
sensitive genotypes. Iron sensitive genotypes observed in this study were BR-IRGA
409 and Nipponbare, which were those with higher iron accumulation in the shoots.
Medium tolerant and tolerant genotypes also accumulated iron in the shoots. The
increase in Fe2+ accumulation in the tissues under high iron stress was correlated
with increased contents of Zn and Mn in the same tissues. Contrasting genotypes
regarding iron tolerance showed differential expression of iron homeostasis genes
OsFRDL1, OsNRAMP1 and OsNRAMP2.A toxidez por ferro é um dos mais importantes estresses abióticos a limitar a
produção de arroz irrigado em nível mundial. Este estudo foi realizado com o objetivo
de caracterizar genótipos de arroz irrigado quanto a tolerância ao estresse por Fe2+
sob condições controladas, viabilizando o sistema de cultivo hidropônico para esta
finalidade. Além disso, analisar o perfil de expressão de genes envolvidos na
homeostase do metal em plantas, através da técnica de qRT-PCR. Foi verificada a
interferência da utilização do agente quelante (EDTA) na caracterização dos
genótipos; analisado o efeito do tempo de exposição a toxidez (0, 3, 6, 9 e 12 dias)
sob o crescimento das plântulas; caracterizados genótipos de arroz ( BRS-Agrisul,
Epagri 108, BR-IRGA 409, BR-IRGA 410 e Nipponbare) quanto a tolerância a
toxidez por Fe2+ e por fim realizada a análise de expressão dos genes OsFDRL1,
OsNRAMP1 e OsNRAMP2 nos tempos 0; 6; 12; 18 e 24h sob estresse por Fe2+. Foi
verificado que o Fe2+ na sua forma livre sem Na2EDTA é acumulado em maior
concentração na parte aérea de plântulas de arroz do que quando este se apresenta
quelado na forma de Fe-EDTA. A toxidez por ferro interferiu negativamente sobre o
desenvolvimento do CR e CPA, sendo o CR a variável mais afetada. O aumento do
tempo de estresse resultou no incremento do acúmulo de ferro na parte aérea das
plântulas. O sistema hidropônico demonstrou eficiência na caracterização de
genótipos quanto a tolerância a toxidez por ferro. Genótipos caracterizados como
sensíveis a toxidez por ferro neste estudo, BR-IRGA 409 e Nipponbare foram os que
apresentaram o maior acúmulo de Fe2+ na parte aérea. Genótipos caracterizados
como moderadamente tolerantes e tolerantes também acumularam elevados teores
do íon metálico. O aumento do acúmulo de Fe2+ nos tecidos sob condição de
excesso do íon na solução apresentou correlação com o aumento de Zn e Mn
nestes mesmos tecidos. Constituições genéticas contrastantes quanto a tolerância a
toxidez por ferro apresentam expressão diferencial dos genes OsFRDL1,
OsNRAMP1 e OsNRAMP2 envolvidos na homeostase do metal
