64º Congresso Nacional de Botânica
Belo Horizonte, 10-15 de Novembro de 2013
CARACTERIZAÇÃO FOTOSSINTÉTICA DE Eichhornia crassipes
(Pontederiaceae) EM DIFERENTES CONCENTRAÇÕES DE ELEMENTOS
TÓXICOS
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Fabricio J. Pereira *, Evaristo M. Castro , Marinês F. Pires , Márcio P. Pereira , Estefânia S. Ribeiro ,
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Vinícius E. Ribeiro , Felipe F. Corrêa
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Universidade Federal de Lavras; *[email protected]
Introdução
Elementos tóxicos como o cádmio (Cd) e arsênio (As)
estão presentes no ambiente de forma natural, decorrente
da decomposição de rochas. Contudo, as atividades
industriais e agrícolas promovem a intensificação da
deposição de elementos tóxicos no ambiente levando a
níveis perigosos aos organismos. A fitorrememediação
pode utilizar plantas para a remoção desses
contaminantes do ambiente, devendo-se conhecer
detalhes da fisiologia das plantas que podem ser
utilizadas para essa finalidade. O objetivo do presente
trabalho foi caracterizar o perfil fotossintético das plantas
de águapé (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. Pontederiaceae) em função de diferentes concentrações
de As e Cd por meio da curva de resposta entre
fotossíntese e concentração de carbono interno foliar.
Metodologia
Indivíduos de E. crassipes foram coletados no Sul de
Minas Gerais em açudes naturais. As plantas coletadas
foram cultivadas em casa de vegetação para obtenção de
gerações clonais aclimatizadas e livres de As e Cd
residuais. Os clones foram padronizados quanto ao
tamanho e utilizados para a montagem do experimento,
sendo colocados em bandejas de poliuretano contendo 4
L de solução nutritiva modificada de Hoagland e Arnon a
40% da força iônica com as seguintes concentrações de
As ou Cd: 0,0 (controle); 3,5; 7,0; 14,0 e 28,0 µM em casa
de vegetação. As plantas foram mantidas nessas
condições por 20 dias. Ao final desse período foi
realizada curva de resposta da fotossíntese em função do
aumento da disponibilização do carbono interno em uma
planta por concentração de metal. Essa curva foi
confeccionada com o analisador de trocas gasosas no
infravermelho (LI-6400XT, Li-cor, Lincoln, Nebrasca,
USA) padronizando a radiação na câmara do aparelho
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em 1000 o fluxo da bomba em 500 µmol.m .s e a
temperatura em 30°C. A curva foi determinada
padronizando-se de forma crescente a concentração de
CO2 utilizando-se o acessório para disponibilização
externa de CO2 (6400-01, Li-cor, Lincoln, Nebrasca, USA)
com concentrações crescentes desse gás. Foram
confeccionadas curvas de resposta da fotossíntese a
esse gás e calculados a limitação da fotossíntese pela
carboxilação da rubisco (Vcmax), a taxa máxima de
carboxilação em função da transferencia de eletróns
(Jmax), a taxa de regeneração da rubulose-1,5-bifosfato
(estimada por Vcmax/Jmax) e a respiração no escuro (Rd)
segundo modelos propostos por [1]. Os dados da
fotossíntese (A) foram plotados contra a concentração de
carbono interno (Ci) e submetidos à regressão, sendo
calculados os parâmetros da fotossíntese de acordo com
os modelos propostos.
Resultados e Discussão
Os dois elementos tóxicos avaliados promoveram efeitos
semelhantes nas características avaliadas nas plantas de
E. crassipes. Os valores para o grupo controle foram de
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209,2 µmolCO2 m s para o Vcmax, de 143,56 µmol e m
2 -1
s para o Jmax, 0,7 para a relação Vcmax/Jmax e de 8,33
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µmol CO2 m s para a Rd. Presença de As reduziu o
Vcmax em todas as concentrações testadas, sendo que
ocorreu uma máxima redução de 35% na concentração
de 3,5 µM. O Cd promoveu uma redução mais acentuada
e proporcional à concentração do elemento com uma
redução máxima de 51,24% na concentração de 3,5 µM
para o Vcmax. Contudo, o As promoveu um aumento do
Jmax em 5% na concentração de 14 µM, enquanto
ocorreram variações nessa característica na presença de
Cd, com um aumento de 9% até a concentração de 14
µM seguido de uma pequena redução de 16,36% na
maior concentração do elemento. A taxa Vcmax/Jmax
aumentou nas plantas de E. crassipes na presença de As
e Cd, sendo, respectivamente um máximo de 57,14%
para o As (na concentração de 7 µM) e de 85,71% na
concentração de 28 µM de Cd. A variável Rd também
reduziu na presença de ambos os elementos tóxicos
exibindo uma redução máxima de 67,95% na
concentração de 14 µM de As e de 69,99% na mesma
concentração de Cd. A espécie E. crassipes já
demonstrou capacidade para remediar o Cd e As,
inclusive
demonstrando
aumento
na
atividade
fotossintética da planta na presença desse elemento [2].
As modificações observadas para as características
fotossintéticas no presente trabalho demonstram que
pode ter ocorrido um favorecimento do fluxo de elétrons
na fase fotoquímica da fotossíntese (Jmax), bem como um
aumento na taxa fotossintética em função da redução da
Rd e do aumento na razão Vcmax/Jmax na presença de
elementos tóxicos, apesar da redução no Vcmax que pode
não ser significativo para reduzir a fotossíntese nas
concentrações testadas de As e Cd.
Conclusões
Plantas de E. crassipes modificam as características
fotossintéticas na presença de As e Cd, contudo, sem
evidências de prejuízo para sua fisiologia em função
desses elementos.
Agradecimentos
Agradecimento ao CNPq, FAPEMIG e CAPES pelo
financiamento do projeto e bolsas concedidas.
Referências Bibliográficas
[1] Farquhar, G.D.; Von Caemmerer, S. & Berry, J.A.
1980. A Biochemical Model of Photosynthetic CO 2
Assimilation in Leaves of C 3 Species. Planta 149: 78-90.
[2] Pereira, F.J.; Castro, E.M.; Oliveira, C.; Pires, M.F. &
Pasqual, M. 2011. Mecanismos anatômicos e fisiológicos
de plantas de aguapé para a tolerância à contaminação
por Arsênio. Planta Daninha 29: 259-267.