Os efeitos da deficiência de magnésio na partição de açúcares não restringem o crescimento de raízes em plantas jovens de eucalipto

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5902/1980509826204

Palavras-chave:

Plantas lenhosas, Nutrição mineral, Partição de assimilados, Fonte-dreno

Resumo

Os sintomas da deficiência de magnésio (Mg) têm sido bem documentados em plantas cultivadas. A relação entre a deficiência de Mg, como um importante fator de estresse abiótico, e a partição do açúcares, pode restringir o crescimento das raízes e limitar o sucesso do plantio no campo. Apesar disso, os efeitos fisiológicos primários da baixa disponibilidade de Mg permanecem amplamente desconhecidos no eucalipto. Este trabalho buscou investigar como a deficiência de Mg afeta aspectos bioquímicos da partição de açúcares, associados ao acúmulo de matéria seca em raízes de plantas jovens de Eucalyptus urophylla. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em delineamento inteiramente casualizado, com parcelas subdivididas 5 x 4, utilizando os seguintes níveis de Mg: 0, 25, 50, 75 e 100% na concentração da solução nutritiva de Clark. As avaliações foram realizadas aos 15, 30, 50 e 120 dias após o plantio (DAP) das mudas em vasos. Determinaram-se os teores de açúcares solúveis (SS) e redutores (RS), as atividades da invertase e da sacarose sintase (susy), e a matéria seca da parte aérea e da raiz. Aumentos nas concentrações de açúcares, tanto SS como RS, foram encontrados em tecidos foliares a partir de 30 DAP. Nos tecidos de raízes, os teores de RS e SS não apresentaram diferenças entre os tratamentos com deficiência de Mg e o controle. Diferenças significativas também não foram encontradas, tanto no acúmulo de matéria seca da raiz, como na razão matéria seca de parte aérea / raízes. A deficiência de Mg não afetou a clivagem de sacarose nas raízes, que foi predominantemente catalisada pela invertase ácida, seguida de susy e invertase neutra. Concluiu-se que Eucalyptus urophylla é tolerante à deficiência de Mg, uma vez que o acúmulo de açúcares nos tecidos foliares não foi suficiente para restringir o acúmulo de matéria seca nas raízes.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Romário Pereira Barbosa, Pesquisador Autônomo, Vitória da Conquista, BA

Engenheiro Agrônomo, MSc., Pesquisador Autônomo, Vitória da Conquista, BA, Brasil.

Paulo Araquém Ramos Cairo, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia

Engenheiro Agrônomo, Dr., Professor do Departamento de Fitotecnia e Zootecnia, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Vitória da Conquista, BA, Brasil.

Janderson de Jesus Lacerda, Universidade Estadual de Santa Cruz, Campus Soane Nazaré de Andrade, Ilhéus, BA

Engenheiro Agrônomo, MSc., Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal, Universidade Estadual de Santa Cruz, Campus Soane Nazaré de Andrade, Ilhéus, BA, Brasil.

Vinícius Vieira Botelho, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Vitória da Conquista, BA

Graduando em Engenharia Florestal, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Vitória da Conquista, BA, Brasil.

Referências

ALFENAS. A. C.; ZAUZA, E. A. V.; MAFIA, R. G. Clonagem e Doenças do Eucalipto. 2 ed. Viçosa: Editora UFV, 2009. 500 p.

BARROS, N. F.; NOVAIS, R. F. Eucalipto. In: RIBEIRO, A. C.; GUIMARÃES, P. T. G.; ALVAREZ V., V. H. (ed). Recomendações Para o Uso de Corretivos e Fertilizantes em Minas Gerais: 5ª aproximação. Viçosa: CFSEMG/UFV, 1999. pp 303-305.

CAIRO, P. A. R et al. Seasonal variation in the enzymatic activity of the source-sink system of rubber plants in a clonal garden. Journal of Rubber Research, v. 18, p. 139-147, 2015.

CAKMAK, I.; HENGELER, C.; MARSCHNER, H. Changes in phloem export of sucrose in leaves in response to phosphorus, potassium and magnesium deficiency in bean plants. Journal of Experimental Botany, v. 45, p. 1251–1257, 1994b.

CAKMAK, I.; HENGELER, C.; MARSCHNER, H. Partitioning of shoot and root dry matter and carbohydrates in bean plants suffering from phosphorus, potassium and magnesium deficiency. Journal of Experimental Botany, v. 45, p. 1245–1250, 1994a.

CAKMAK, I.; KIRBY, E. A. Role of magnesium in carbon partitioning and alleviating photooxidative damage. Physiologia Plantarum, v. 133, p. 692-704, 2008.

CAKMAK, I.; YAZICI, A. M. Magnesium: a forgotten element in crop production. Better Crops, v. 94, p. 22-35, 2010.

CLARK, R. B. Characterization of phosphates in intact maize roots. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 23, p. 458-460, 1975.

DENG, W. et al. Overexpression of an Arabidopsis magnesium transport gene, AtMGT1, in Nicotiana benthamiana confers Al tolerance. Journal of Experimental Botany, v. 57, p. 4235-4243, 2006.

ERICSSON, T.; KÄHR, M. Growth and nutrition of birch seedlings at varied relative addition rates of magnesium. Tree Physiology, v. 15, p. 85-93, 1995.

FISCHER, E. S.; BREMER, E. Influence of magnesium deficiency on rates of leaf expansion, starch and sucrose accumulation and net assimilation in Phaseolus vulgaris. Physiologia Plantarum, v. 89, p. 271–276, 1993.

FISCHER, E. S. et al. Magnesium deficiency results in accumulation of carbohydrates and amino acids in source and sink leaves of spinach. Physiologia Plantarum, v. 102, p. 16-20, 1998.

HERMANS, C. et al. Magnesium deficiency in sugar beet alters sugar partitioning and phloem loading in young mature leaves. Planta, v. 220, p. 541–549, 2005.

HERMANS, C. et al. Physiological characterization of magnesium deficiency in sugar beet: acclimation to low magnesium differentially affects photosystems I and II. Planta, v. 220, p. 344-355, 2004.

HERMANS, C.; VERBRUGGEN, N. Physiological characterization of Mg deficiency in Arabidopsis thaliana. Journal of Experimental Botany, v. 56, p. 2153–2161, 2005.

IGAMBERDIEV, A. U.; KLECZKOWSKI, L. A. Membrane potential, adenylate levels and Mg2+ are interconnected via adenylate kinase equilibrium in plant cells. Biochimica et Biophysica Acta, v. 1607, p. 111–119, 2003.

IBÁ – INDÚSTRIA BRASILEIRA DE ÁRVORES. Relatório Ibá 2015, Ano Base 2014. Brasília: IBÁ, 2015. 77 p.

LEMOINE, R. et al. Source-to-sink transport of sugar and regulation by environmental factors. Frontiers in Plant Science, v. 4, p. 272-292, 2013.

MAATHUIS, F. J. M. Physiological functions of mineral macronutrients. Current Opinion in Plant Biology, v. 12, p. 250-258, 2009.

MARQUES, D. J. et al. Dinâmica de cátions na raiz e folhas de berinjela cultivada sobre doses crescentes de potássio oriundas de duas fontes. Idesia, v. 29, p. 69-77, 2011.

MARSCHNER, H.; CAKMAK, I. High light intensity enhances chlorosis and necrosis in leaves of zink, potassium and magnesium deficient bean (Phaseolus vulgaris) plants. Journal of Plant Physiology, v. 134, p. 308-315, 1989.

MARSCHNER, H. Mineral Nutrition of Higher Plants. 3 Ed. London: Elsevier, 2012. 643 p.

MCSWEIN, B. D.; TSUJIMOTO, H. Y.; ARNON, D. I. Effects of magnesium and chloride ions on light-induced electron transport in membrane fragments from a blue-green alga. Biochimica et Biophysica Acta, v. 423, p. 313-22, 1976.

MEHNE-JAKOBS, B. The influence of magnesium deficiency on carbohydrate concentrations in Norway spruce (Picea abies) needles. Tree Physiology, v. 15, p. 577-584, 1995.

MILLER, G. L. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical Chemistry, v. 31, p. 426-428, 1959.

MORA, A. L.; GARCIA, C. H. P. A Cultura do Eucalipto no Brasil. São Paulo: SBS, 2000. 112 p.

OLIVEIRA, F. A.; CARMELO, Q. A. C.; MASCARENHAS, H. A. A. Disponibilidade de potássio e suas relações com cálcio e magnésio em soja cultivada em casa-de-vegetação. Scientia Agricola, v. 58, p. 329-335, 2001.

PALLARDY, S. G. Physiology of Woody Plants. 3 Ed. Oxford: Elsevier, 2008. 454 p.

PASTERNAK, K.; KOCOT, J.; HORECKA, A. Biochemistry of magnesium. Journal of Elementology, v. 15, p. 601-616, 2010.

RICARDO, C. P. P; AP REES, T. Invertase activity during the development of carrot roots. Phytochemistry, v. 9, p. 239-247, 1970.

SOLBERG, S.; RINDAL, T. K.; OGNER, G. Pigment composition in Norway spruce needles suffering from different types of nutrient deficiency. Trees, v. 12, p. 289-292, 1998.

SILVA, D. M. et al. Physiological and biochemical impacts of magnesium-deficiency in two cultivars of coffee. Plant and Soil, v. 382, p. 133-150, 2014.

STURM, A.; TANG, G-Q. The sucrose-cleaving enzymes of plants are crucial for development, growth and carbon partitioning. Trends in Plant Science, v. 4, p. 401-407, 1999.

STURM, A. et al. Tissue-specif expression of two genes for sucrose synthase in carrot (Daucus carota L.). Plant Molecular Biology, v. 39, p. 349-360, 1999.

SUN, O. J.; PAYN, T. W. Magnesium nutrition and photosynthesis in Pinus radiata: clonal variation and influence of potassium. Tree Physiology, v. 19, p. 535–540, 1999.

TEWARI, R. K.; KUMAR, P.; SHARMA, P. N. Magnesium deficiency induced oxidative stress and antioxidant responses in mulberry plants. Scientia Horticulturae, v. 108, p. 7-14, 2006.

VAN DEN ENDE, W.; VAN LAERE, A. Purification and properties of a neutral invertase from the roots of Cichorium intybus. Physiologia Plantarum, v. 93, p. 241-248, 1995.

WELHAM, T. et al. A cytosolic invertase is required for normal growth and cell development in the model legume, Lotus japonicus. Journal of Experimental Botany, v. 60, p. 3353-3365, 2009.

WILKINSON, S. R. et al. Magnesium in plants: uptake, distribution, function and utilization by man and animals. In: SIGEL, H; SIGEL, A. (Ed.) Metal ions in biological systems, vol 26, Compendium on magnesium and its role in biology, nutrition and physiology 26. New York: Marcel Dekker, 1990. p. 33–57.

WIKSTRÖM, F.; ERICSSON, T. Allocation of mass in trees subject to nitrogen and magnesium limitation. Tree Physiology, v. 15, p. 339-344, 1995.

WINTER, H.; HUBER, S. C. Regulation of sucrose metabolism in higher plants: localization and regulation of activity of key enzymes. Critical Review in Biochemical and Molecular Biology, v. 35, p. 253-89, 2000.

WU, W.; PETERS, J.; BERKOWITZ, G. A. Surface charge-mediated effects of Mg2+ on K+ flux across the chloroplast envelope are associated with regulation of stromal pH and photosynthesis. Plant Physiology, v. 97, p. 580–587, 1991.

YEMM, E. W.; WILLIS, A. J. The estimation of carbohydrates in plant extracts by anthrone. Biochemical Journal, v. 57, p. 508-514, 1954.

Downloads

Publicado

30-06-2019

Como Citar

Barbosa, R. P., Cairo, P. A. R., Lacerda, J. de J., & Botelho, V. V. (2019). Os efeitos da deficiência de magnésio na partição de açúcares não restringem o crescimento de raízes em plantas jovens de eucalipto. Ciência Florestal, 29(2), 622–631. https://doi.org/10.5902/1980509826204

Edição

Seção

Artigos

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)