Influência do excesso de cobre e zinco nos aspectos estruturais e funcionais de Cuphea calophylla Cham. & Schltdl. (Lythraceae) com ênfase no sistema secretor

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Autor(es): dc.contributorRodrigues, Tatiane Maria [UNESP]-
Autor(es): dc.contributorBoaro, Carmen Sílvia Fernandes [UNESP]-
Autor(es): dc.contributorUniversidade Estadual Paulista (Unesp)-
Autor(es): dc.creatorSeixas, Diana Pacheco-
Data de aceite: dc.date.accessioned2022-08-04T21:55:01Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2022-08-04T21:55:01Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-04-01-
Data de envio: dc.date.issued2022-04-01-
Data de envio: dc.date.issued2022-02-23-
Data de envio: dc.date.issued2021-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://hdl.handle.net/11449/217576-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/11449/217576-
Descrição: dc.descriptionÁreas destinadas a atividade agropecuária frequentemente apresentam solos contaminados pelo excesso de elementos tóxicos, em especial Zinco (Zn) e Cobre (Cu). Em baixas concentrações esses elementos são micronutrientes essenciais para as plantas, porém, em excesso podem causar alterações na estrutura e funcionamento vegetal. Cuphea calophylla Cham. & Schltdl. (Lythraceae) é uma espécie subarbustiva nativa do Brasil popularmente utilizada no tratamento da hipertensão e na produção de saponáceos, sendo naturalmente encontrada em áreas ruderais e de pastagem. Esse trabalho teve como objetivo ampliar o conhecimento sobre o sistema secretor de C. calophylla e investigar a influência do excesso de Zn e Cu em aspectos estruturais e funcionais dos órgãos vegetativos da espécie. Indivíduos ocorrentes em área de pastagem com excesso de Zn e Cu e em área preservada foram amostrados; plantas também foram submetidas ao excesso de Zn, Cu e Zn+Cu em condições hidropônicas. Amostras de raiz, caule e folhas foram processadas segundo técnicas usuais em microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura e transmissão; dados morfométricos foram obtidos ao microscópio de luz. Índices de trocas gasosas foram analisados usando analisador de gases por infravermelho (IRGA). O nível de estresse oxidativo foi mensurado por meio da quantificação de peróxido de hidrogênio (H2O2) e peroxidação lipídica; moléculas de H2O2 foram histolocalizadas com 3,3-diaminobenzidine-DAB. A concentração de Zn e Cu nas estruturas secretoras foi detectada utilizando EDS-MEV. A composição química do extrato produzido pelo eixo vegetativo aéreo foi analisada por cromatografia líquida de alta performance (HPLC). Emergências glandulares volumosas produtoras de substâncias fenólicas, mucilagem e lipídios foram observadas em caules e folhas. Células epidérmicas bicompartimentalizadas secretoras de compostos fenólicos e mucilagem foram observadas no limbo foliar. Hidatódios ocorreram no bordo do limbo foliar e foram aqui descritos pela primeira vez para o gênero. Plantas em área de pastagem e indivíduos submetidos ao excesso de Zn e/ou Cu em hidroponia apresentaram compactação do mesofilo foliar. Plantas mantidas sob excesso de Zn apresentaram maior densidade de células epidérmicas secretoras nas folhas, enquanto que plantas sob excesso de Cu produziram emergências glandulares com menor comprimento. Zn e Cu foram detectados nas emergências glandulares e nas células epidérmicas secretoras sugerindo o envolvimento do sistema secretor na eliminação do excesso desses metais. O excesso de Cu promoveu aumento dos espaços intercelulares nas raízes. Alterações nas membranas internas de mitocôndrias e cloroplastos foram observadas em plantas sob excesso de Zn. Marcação intensa para H2O2 foi detectada em folhas e raízes de plantas sob excesso de Zn e/ou Cu. Maior número de compostos químicos foi detectado em plantas sob excesso de Cu, porém a produção de ácido elágico e ácido gálico não 2 foi alterada com o excesso de Zn e Cu. Apesar do indicativo de estresse oxidativo nas raízes, plantas sob excesso de Zn mantiveram o metabolismo fotossintético, enquanto que plantas sob excesso de Cu tiverem redução na assimilação de carbono. Os resultados obtidos sugerem que C. calophylla é tolerante ao excesso de Zn e suscetível ao excesso de Cu. Considerando o aumento exponencial de áreas com solos contaminados por excesso de Cu e Zn devido ao avanço da agropecuária no Brasil, nossos resultados se tornam relevantes uma vez que geram subsídios para predições dos efeitos de ações antrópicas na estrutura e funcionamento dos vegetais, reforçando a importâncias dos esforços para o manejo e conservação de espécies vegetais nativas.-
Descrição: dc.descriptionAreas used for agricultural activity often have soils contaminated by the excess of toxic elements, especially Zinc (Zn) and Copper (Cu). In low concentrations these elements are essential micronutrients for plants, however, in excess they can cause changes in plant structure and function. Cuphea calophylla (Lythraceae) is a subshrub species native to Brazil, popularly used in the treatment of hypertension and in the production of saponaceous, being naturally found in ruderal and pasture areas. This work aimed to expand the knowledge about the secretory system of C. calophylla and investigate the influence of Zn and Cu excess on structural and functional aspects of vegetative organs. Plants occurring in pasture areas with excess Zn and Cu and in preserved areas were sampled; plants were also subjected to excess Zn, Cu and Zn+Cu under hydroponic conditions. Root, stem and leaf samples were processed according to usual techniques in light microscopy and scanning and transmission electron microscopy; morphometric data were obtained under a light microscope. Gas exchange were measured using infrared gas analyser (IRGA). The level of oxidative stress was measured through the quantification of hydrogen peroxide (H2O2) and lipid peroxidation; H2O2 molecules were histolocalized with 3,3-diaminobenzidine-DAB. The concentration of Zn and Cu in the secretory structures was detected using EDS-MEV. The chemical composition of the extract produced by the aerial vegetative axis was analysed by high performance liquid chromatography (HPLC). Voluminous glandular emergences producing phenolic substances, mucilage and lipids were observed in stems and leaves. Bi-compartmentalized epidermal cells secreting phenolic compounds and mucilage occurred in the leaf blade. Hydathodes were present at the edge of the leaf blade and were here described for the first time for the genus. Plants in pasture areas and individuals subjected to excess of Zn and/or Cu in hydroponics showed leaf mesophyll compaction. Plants under Zn excess showed higher density of epidermal secretory cells in the leaves, while plants under Cu excess produced glandular emergences with shorter length. Zn and Cu were detected in glandular emergences and in the epidermal secretory cells, suggesting the involvement of the secretory system in the elimination of the excess of these metals. Excessive Cu promoted an increase in intercellular spaces in the roots. Structural changes in the inner membranes of mitochondria and chloroplasts were observed in plants under Zn excess. Intense staining for H2O2 was detected in leaves and roots of plants under excess Zn and/or Cu. A greater number of chemical compounds was detected in plants under Cu excess, however the production of ellagic acid and gallic acid was not altered even with Zn and Cu excess. Despite the indicative of oxidative stress in the roots, plants under Zn excess maintained the photosynthetic metabolism, while plants under excess of Cu reduced the carbon 4 assimilation. The results obtained suggest that C. calophylla is tolerant to Zn excess and susceptible to Cu excess. Considering the exponential increase in areas with soils contaminated by excess Cu and Zn due to the advance of agriculture in Brazil, our results become relevant since they generate subsidies for predictions of the effects of anthropic actions on the structure and functioning of plants, emphasising the importance of efforts for the management and conservation of native plant species.-
Descrição: dc.descriptionConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)-
Descrição: dc.descriptionCAPES: 001-
Descrição: dc.descriptionCNPq: 431738/2018-1-
Idioma: dc.languageen-
Publicador: dc.publisherUniversidade Estadual Paulista (Unesp)-
Direitos: dc.rightsAcesso restrito-
Direitos: dc.rightsLOCKSS system has permission to collect, preserve, and serve this Archival Unit-
Palavras-chave: dc.subjectAnatomia vegetal-
Palavras-chave: dc.subjectEstresse oxidativo-
Palavras-chave: dc.subjectEstruturas secretoras-
Palavras-chave: dc.subjectFotossíntese-
Palavras-chave: dc.subjectMetais tóxicos-
Palavras-chave: dc.subjectUltraestrutura-
Palavras-chave: dc.subjectOxidative stress-
Palavras-chave: dc.subjectPhotosynthesis-
Palavras-chave: dc.subjectPlant anatomy-
Palavras-chave: dc.subjectSecretory structures-
Palavras-chave: dc.subjectToxic metals-
Palavras-chave: dc.subjectUltrastructure-
Título: dc.titleInfluência do excesso de cobre e zinco nos aspectos estruturais e funcionais de Cuphea calophylla Cham. & Schltdl. (Lythraceae) com ênfase no sistema secretor-
Título: dc.titleInfluence of copper and zinc excess on structural and functional features of Cuphea calophylla Cham. & Schltdl. (Lythraceae) emphasising the secretory system-
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