Vanessa Fátima de Oliveira
A bióloga Vanessa Fátima de Oliveira (bolsista FAPESP), aluna do Programa de Pós-graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica, defendeu sua tese de doutorado intitulada
“Interação entre a atmosfera enriquecida em CO2 e o déficit hídrico: efeitos no metabolismo de frutanos
em duas espécies de Asteraceae do cerrado”
no dia 29 de fevereiro de 2012, no Centro de Estudos em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica.
A banca examinadora foi presidida pela sua orientadora, Dra. Maria Angela Machado de Carvalho (Núcleo de Fisiologia e Bioquímica – IBt) e composta pelo Prof. Dr. Carlos Henrique Britto de Assis Prado (UFSCar), Prof. Dr. Massanori Takaki (Unesp),
Profa. Dra. Rita de Cássia Figueiredo-Ribeiro (Núcleo de Fisiologia e Bioquímica – IBt) e Prof. Dr. Danilo da Cruz Centeno (UFABC).
Interação entre a atmosfera enriquecida em CO2 e o déficit hídrico:
efeitos no metabolismo de frutanos em duas espécies de Asteraceae do cerrado
RESUMO
Estudos recentes prevêem aumento na concentração de CO2 atmosférico e, consequentemente, mudanças nos padrões de precipitação já para o final desse século. Alguns modelos climáticos sugerem que na América do Sul haverá longos períodos de seca, o que poderá levar a uma substituição de parte da Floresta Amazônica por cerrado. A vegetação desse bioma caracteriza-se por apresentar uma série de estratégias adaptativas para superar condições adversas, como por exemplo, a estiagem no inverno. Dentre essas estratégias, grande parte da vegetação herbácea apresenta diversos tipos de órgãos subterrâneos de reserva que conferem sobrevivência a condições extremas de temperatura e seca, como, por exemplo, os frutanos presentes nas raízes tuberosas de Viguiera discolor e nos rizóforos de Vernonia herbacea, asteráceas perenes nativas do cerrado que acumulam frutanos do tipo inulina. Frutanos são polímeros de frutose originados da sacarose, sintetizados pela enzima sacarose: sacarose frutosiltransferase (SST), que catalisa a formação do trissacarídeo 1-cestose a partir de duas moléculas de sacarose, e pela frutano: frutano frutosiltransferase (FFT), responsável pelo alongamento da cadeia. A despolimerização dos frutanos se dá pela ação da enzima frutano-exohidrolase (FEH).Poucos trabalhos têm considerado as respostas de plantas aos efeitos combinados do déficit hídrico no solo e da alta [CO2]atm. Sob essas condições, os autores sugerem que o alto CO2 mitiga os efeitos observados em plantas sob déficit hídrico quando comparadas àquelas mantidas sob déficit hídrico e atmosfera atual, e que essas respostas variam de acordo com a espécie estudada. Nesse trabalho foram realizados três estudos com o objetivo de se avaliar os efeitos desses dois estresses nas trocas gasosas, no status hídrico, no crescimento e no metabolismo de frutanos em V. herbacea e V. discolor. Para isso, o déficit hídrico foi aplicado por suspensão total de regas e por diminuição gradual da disponibilidade hídrica, em condições elevadas e ambientais de CO2. De modo geral, os resultados obtidos demonstram, ao longo do continnum solo-planta, uma relação de dependência entre os parâmetros avaliados e a disponibilidade hídrica, independente da concentração de CO2 e da espécie estudada. Embora o alto CO2 tenha diminuido a condutância estomática, como verificado em V. herbacea, isso não foi observado em plantas de V. discolor, o que ocasionou a rápida diminuição do conteúdo de água nos vasos em plantas submetidas à suspensão de regas. No estudo comparativo entre as duas estações do ano, realizado com V. herbacea, fica clara a diferença nas respostas hídricas entre o inverno e a primavera, embora isso não tenha sido verificado em plantas sob alto CO2. Esse resultado parece estar relacionado com a própria sazonalidade climática característica do cerrado. Sob diferentes níveis de disponibilidade hídrica, as maiores alterações foram verificadas nas plantas sob 25% em ambas as concentrações de CO2, que apresentaram respostas semelhantes às plantas sob suspensão de regas. Nos demais níveis de reposição de água, em ambas as concentrações de CO2, verificou-se que as plantas aclimataram-se às novas condições por manterem valores de atividade das enzimas do metabolismo de frutanos e do conteúdo desses carboidratos próximos aos de plantas controle. Os resultados obtidos com V. herbacea e V. discolor demonstram que o alto CO2 causou um atraso na mobilização de frutanos em plantas sob déficit hídrico para manutenção de seu metabolismo, fazendo uso primeiramente do carbono em excesso, possivelmente proveniente da fotossíntese, sugerindo que a presença de órgãos de reserva subterrâneos que armazenam frutanos poderá conferir um maior sucesso adaptativo às novas condições hídricas sob elevado CO2..
Palavras-chave: estresse hídrico, carboidratos, elevado CO2.
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