Metabolismo fermentativo em raízes e nódulos de soja sob condições de hipoxia e pós-hipoxia
Abstract
O metabolismo das plantas reage sensivelmente às mudanças de disponibilidade de
oxigênio impostas pelo alagamento. Uma das consequências imediatas da depleção
do oxigênio é a ativação do metabolismo anaeróbico e uma redução significativa na
produção de energia. Este trabalho teve por objetivo avaliar o metabolismo
fermentativo em raízes e nódulos de soja [Glycine max (L.) Merril] sob condições de
hipoxia e pós-hipoxia. Para isso dois experimentos foram conduzidos em casa de
vegetação com os genótipos Fundacep 53 RR e BRS Macota, cultivados em vasos
de 3L contendo vermiculita como substrato, em associação com Bradyrhizobium
elkanii. Os tratamentos foram aplicados quando as plantas atingiram o estádio R2
(reprodutivo). Experimento I - o sistema radicular da soja foi submetido à hipoxia
pelo encaixe de um segundo vaso sem perfurações e inundado com solução
nutritiva diluída a 1/3 da concentração original, de forma a se manter uma lâmina de
20 mm sobre a superfície do substrato. A inundação das plantas foi conduzida por 8
dias, após este período foi retirado os vasos sem perfurações para avaliação da
recuperação. O material vegetal foi coletado no 2º, 4º, 6º e 8º dia após a inundação
(DAI) ou recuperação (DAR), juntamente com seus respectivos controles (mantidos
em normoxia) para a dosagem da atividade das enzimas fermentativas, álcool
desidrogenase (ADH), piruvato descarboxilase (PDC) e lactato desidrogenase (LDH)
em raízes e nódulos. Experimento II - as plantas foram transferidas para um sistema
hidropônico e submetidas à hipoxia do sistema radicular pelo borbulhamento de N2
gasoso por 24 e 72 h ou mantidas em vermiculita (controle). Posteriormente
retornaram para vermiculita sob condições de normoxia por 24 e 72 h. Foram
avaliadas a atividade das enzimas ADH, PDC e LDH , metabólitos anaeróbicos
(etanol, lactato e piruvato) e conteúdo de carboidratos (sacarose, açúcares solúveis
totais, amido e polissacarídeos solúveis em água) em raízes e nódulos. O
delineamento foi inteiramente casualizado com quatro repetições. Os dados foram
submetidos à ANOVA e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de
probabilidade. No experimento I a inundação promoveu aumento significativo da
atividade da ADH, PDC e LDH, bem como a diminuição da atividade com a
recuperação em raízes e nódulos. Fundacep 53 RR respondeu de forma mais
efetiva aos tratamentos. No experimento II, a atividade das enzimas ADH, PDC e
LDH, bem como os teores de etanol e lactato, aumentaram com a hipoxia em raízes e nódulos e retornaram aos níveis pré-hipóxicos com a recuperação em ambos os
genótipos. O teor de piruvato aumentou nos nódulos e diminuiu nas raízes e os
teores de açúcares e sacarose aumentaram nas raízes e diminuíram nos nódulos
em hipoxia para ambos os genótipos. Fundacep 53 RR foi mais responsiva aos
efeitos provocados pela hipoxia e pós-hipoxia que BRS Macota. Os efeitos foram
mais pronunciados nas plantas submetidas à hipoxia pelo sistema hidropônico em
função da rápida depleção do oxigênio na solução.