Silicon as an attenuator of the toxic effects of aluminum in Schinus terebinthifolius plants / Silício como atenuador dos efeitos tóxicos do alumínio em plantas de Schinus terebinthifolius

Aluminum (Al) is highly toxic to plants, since it causes stress and inhibits plant growth. Silicon (Si) is known to mitigate the stress caused by Al in several plant species. Thus, the current study aims to investigate the soothing effects of Si on morphophysiological and photosynthetic variables, and the attributes associated with oxidative stress in Schinus terebinthifolius plants exposed to Al. Treatments have followed a completely randomized design, with three repetitions based on the following Al/Si combinations (in mM): Treatment 1: 0 Al + 0 Si; Treatment 2: 0 Al + 2.5 Si; Treatment 3: 1.85 Al + 0 Si; Treatment 4: 1.85 Al + 2.5 Si; Treatment 5: 3.71 Al + 0 Si; Treatment 6: 3.71 Al + 2.5 Si. Each sampling unit consisted of a tray with 15 plants, totaling forty-five per treatment. Shoot and root morphological variables, photosynthetic variables, photosynthetic pigments, hydrogen peroxide concentration, lipid peroxidation (MDA), guaiacol peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD) enzymes, and non-enzymatic antioxidant such as Ascorbic acid (AsA) and non-protein thiol (NPSH) concentration were assessed. Root growth inhibition followed by changes in root morphological variables have negatively affected root and shoot biomass production in plants only subjected to Al. However, adding 2.5 mM Si to the treatment has mitigated the toxic effects caused by 1.85 mM of aluminum on S. terebinthifolius plants.

O alumínio (Al) é altamente tóxico para as plantas, pois causa estresse e inibe o crescimento vegetal. O silício (Si) é conhecido por atenuar o estresse causado pelo Al em diversas espécies vegetais. Assim, o presente estudo tem como objetivo investigar os efeitos suavizantes do Si sobre variáveis morfofisiológicas e fotossintéticas, e os atributos associados ao estresse oxidativo em plantas de Schinus terebinthifolius expostas ao Al. Os tratamentos seguiram um delineamento inteiramente casualizado, com três repetições baseadas nas seguintes combinações Al/Si (em mM): Tratamento 1: 0 Al + 0 Si; Tratamento 2: 0 Al + 2,5 Si; Tratamento 3: 1,85 Al + 0 Si; Tratamento 4: 1,85 Al + 2,5 Si; Tratamento 5: 3,71 Al + 0 Si; Tratamento 6: 3,71 Al + 2,5 Si. Cada unidade amostral constou de uma bandeja com 15 plantas, totalizando quarenta e cinco plantas por tratamento. Variáveis morfológicas da parte aérea e da raiz, variáveis fotossintéticas, pigmentos fotossintéticos, concentração de peróxido de hidrogênio, peroxidação lipídica (MDA), enzimas guaiacol peroxidase (POD) e superóxido dismutase (SOD) e antioxidantes não enzimáticos como ácido ascórbico (AsA) e grupos tiós não protéicos (NPSH) foram avaliadas. A inibição do crescimento radicular seguida de alterações nas variáveis morfológicas radiculares afetaram negativamente a produção de biomassa radicular e aérea em plantas submetidas apenas ao Al. No entanto, a adição de 2,5 mM de Si ao tratamento atenuou os efeitos tóxicos causados por 1,85 mM de alumínio em plantas de S. terebinthifolius.

Root exudation of oxalic acid in Lotus corniculatus in response to aluminum toxicity

The objective of this research was to identify the existence of root exudation of organic acid in Lotus corniculatus germplasms subjected to toxic aluminum (Al) levels and investigate the effect of this mechanism on the Al content in the root tissue and in morphological parameters of plant development. Two experiments were performed in nutrient solution to evaluate the Al accumulation and exudation of organic acids, using cultivars INIA Draco and São Gabriel and genotypes UFRGS and UF-T2. The plants were cultivated in Al-free solution, which was applied on the 45th day in half of the pots of each genotype. Root exudation was highly correlated with the reduced accumulation of Al in the root tissue (r2 = 0.75 at 72 h). Genotype UF-T2, selected for Al tolerance, extruded 80% more oxalic acid in the presence of Al compared with the other germplasms, indicating that this mechanism is involved with Al tolerance in L. corniculatus. This experiment showed strong evidence that L. corniculatus exhibits Type I tolerance, in which anionic channels are rapidly activated by Al exposure. Exudation of oxalic acid is likely a crucial mechanism that allows the maintenance of L. corniculatus growth when exposed to toxic Al conditions, and this characteristic should be used to identify tolerant genotypes in the future.(AU)

Resveratrol-Tempeh reduce micronucleus frequencies bone marrow cells and stimulate osteocyte proliferation in aluminum chloride-induced mice / Redução de frequências de micronúcleos células da medula óssea e estímulo proliferação de osteócitos em camundongos induzidos por cloreto de alumínio através do uso de Resveratrol-Tempeh

Aluminum (Al) is widely used for water purification, cooking pots, cosmetic and pharmaceutical preparations, toothpaste tubes, and food processing industries. Although the transport in the digestive tract is very poor but if the load is high, it can be absorbed and accumulated. About 50-70% of Al accumulates in the bones and can have an impact on human health. Resveratrol (RES), isolated from tempeh as an Indonesian food ingredient, can increase cell viability and has promising cytoprotective effects. RES has the capacity to interact with oxidative stress, so it has the potential as a therapy in bone repair. Therefore, this study aimed to evaluate the effect of RES on the number of osteocytes and bone marrow cells in Al-induced mice. Swiss Webster mice were divided into four groups: (1) untreated groups, (2) AlCl3 -treated groups, (3) Al+Res5 treated groups, and (4) Al+Res10 treated groups. Al dose 200 mg/kg body weight was administered intraperitoneally. RES was given one hour after administration of Al, with doses of 5 and 10 mg/kg Body Weight. Al and RES administration is carried out for one month. All mice were sacrificed, and mouse bones were isolated for histological preparations and a half for genotoxic assays. Bone marrow cells were collected and stained with My Grunwald. The number of micronuclei polychromatic erythrocytes (MNPCE) was examined in 1,000 PCEs per animal. The number of PCEs is counted by at least 200 erythrocytes (PCE + NCE) per animal. The results showed that the administration of Al significantly increased the number of micronuclei (MN) but after administration of RES at doses of 5 and 10 mg/kg Body Weight significantly reduced the number of MN in bone marrow cells. A dose of RES 10 mg/kg BW stimulates proliferation and increases the number of osteocytes in bone significantly. It can be concluded that Al can cause genotoxicity in bone marrow cells and RES is anti-genotoxic and can stimulate osteocyte proliferation.

O alumínio (Al) é amplamente utilizado para purificação de água, panelas, preparações cosméticas e farmacêuticas, tubos de pasta de dente e indústrias de processamento de alimentos. Embora o transporte no trato digestivo seja escasso, se a carga for alta, pode ser, todavia, absorvida e acumulada. Cerca de 50-70% do Al se acumula nos ossos e pode ter impacto na saúde humana. O resveratrol (RES), isolado do tempê indonésio como ingrediente alimentar, pode aumentar a viabilidade celular e tem efeitos citoprotetores promissores. O RES possui a capacidade de interagir com o estresse oxidativo, e por essa razão pode ser utilizado como terapia no reparo ósseo. Portanto, este estudo teve como objetivo avaliar o efeito do RES no número de osteócitos e células da medula óssea em camundongos induzidos por Al. Camundongos Swiss Webster (SW) foram divididos em quatro grupos: (1) grupos não tratados, (2) grupos tratados com AlCl3 , (3) grupos tratados com Al+Res5 e (4) grupos tratados com Al+Res10. Uma dose de 200 mg/kg de peso corporal foi administrada por via intraperitoneal. O RES foi administrado uma hora após a administração do Al, nas doses de 5 e 10 mg/kg de peso corporal. A administração de Al e RES foi realizada por um mês. Todos os camundongos foram sacrificados, e os ossos dos camundongos foram isolados para preparações histológicas e meio para ensaios genotóxicos. As células da medula óssea foram coletadas e coradas com My Grunwald. O número de eritrócitos policromáticos micronúcleos (MNPCE) foi examinado em 1.000 PCEs por animal. O número de PCEs foi contado por pelo menos 200 eritrócitos (PCE + NCE) por animal. Os resultados mostraram que a administração de Al aumentou significativamente o número de micronúcleos (MN), mas após a administração de RES nas doses de 5 e 10 mg/kg de peso corporal reduziu significativamente o número de MN nas células da medula óssea. Uma dose de RES de 10 mg/kg BW estimula a proliferação e aumenta significativamente o número de osteócitos no osso. Dessa forma, pôde-se concluir que o Al pode causar genotoxicidade em células da medula óssea e o RES é antigenotóxico e pode estimular a proliferação de osteócitos.

Alleviation of aluminum and cadmium toxicity by biochar and its potential toxicity to sorghum / Mitigação da toxidez por alumínio e cádmio por biochar e seu potencial tóxico para o sorgo

Biochar has been used as an alternative in organic wastes management and to alleviate trace elements toxicity. The aim of this research was to use a rapid and simple test to detect the potential toxic effects of biochar and its ability to alleviate aluminum and cadmium toxicity to seeds and seedlings of Sorghum bicolor L. Two experiments were carried out in Petri dishes with two different biochars where sorghum seeds were exposed to aluminum (experiment 1) and cadmium (experiment 2) solutions. The experimental designs were completely randomized, with five doses of aluminum or cadmium in aqueous solution (0, 0.5, 1, 2, and 4 mmol/L of Al or Cd), combined with or without the addition of 0.25 g of biochar from sugarcane bagasse or from sewage sludge. Compared to treatments without biochar, in the treatments with biochar, higher seed germination rate and growth of sorghum seedlings were obtained. Moreover, the biochars were not toxic to sorghum and they decreased the toxicity of aluminum and cadmium, mainly the biochar from sewage sludge that presented higher pH and greater occurrence of functional groups in its particles.

O biochar tem sido utilizado como uma alternativa para o manejo de resíduos orgânicos e na remedição da toxidez por elementos traços. Objetivou-se com essa pesquisa usar um teste rápido e simples para detectar os potenciais efeitos tóxicos do biochar e sua capacidade de minimizar a toxidez por alumínio e cádmio para sementes e plântulas de Sorghum bicolor L. Conduziu-se dois experimentos em placas de Petri com dois diferentes biochars onde as sementes de sorgo foram expostas às soluções de alumínio (experimento 1) e cádmio (experimento 2). Os delineamentos experimentais foram inteiramente casualizados, com cinco doses de alumínio ou cádmio na solução aquosa (0, 0,5, 1, 2 e 4 mmol L-1 de Al ou Cd), combinados com ou sem a adição de 0,25g de biochar de bagaço de cana-de-açúcar (BB) ou de lodo de esgoto (BS). Nos tratamentos com biochar, obtém-se maior percentagem de germinação de sementes e crescimento de plântulas de sorgo em relação a ausência de biochar. Além disso, os biochars não são tóxicos para o sorgo e minimizam a toxicidade por alumínio e cádmio, principalmente o BS que apresenta maior pH e maior ocorrência de grupos funcionais em suas partículas.

Alleviation of aluminum and cadmium toxicity by biochar and its potential toxicity to sorghum / Mitigação da toxidez por alumínio e cádmio por biochar e seu potencial tóxico para o sorgo

Biochar has been used as an alternative in organic wastes management and to alleviate trace elements toxicity. The aim of this research was to use a rapid and simple test to detect the potential toxic effects of biochar and its ability to alleviate aluminum and cadmium toxicity to seeds and seedlings of Sorghum bicolor L. Two experiments were carried out in Petri dishes with two different biochars where sorghum seeds were exposed to aluminum (experiment 1) and cadmium (experiment 2) solutions. The experimental designs were completely randomized, with five doses of aluminum or cadmium in aqueous solution (0, 0.5, 1, 2, and 4 mmol/L of Al or Cd), combined with or without the addition of 0.25 g of biochar from sugarcane bagasse or from sewage sludge. Compared to treatments without biochar, in the treatments with biochar, higher seed germination rate and growth of sorghum seedlings were obtained. Moreover, the biochars were not toxic to sorghum and they decreased the toxicity of aluminum and cadmium, mainly the biochar from sewage sludge that presented higher pH and greater occurrence of functional groups in its particles.(AU)

O biochar tem sido utilizado como uma alternativa para o manejo de resíduos orgânicos e na remedição da toxidez por elementos traços. Objetivou-se com essa pesquisa usar um teste rápido e simples para detectar os potenciais efeitos tóxicos do biochar e sua capacidade de minimizar a toxidez por alumínio e cádmio para sementes e plântulas de Sorghum bicolor L. Conduziu-se dois experimentos em placas de Petri com dois diferentes biochars onde as sementes de sorgo foram expostas às soluções de alumínio (experimento 1) e cádmio (experimento 2). Os delineamentos experimentais foram inteiramente casualizados, com cinco doses de alumínio ou cádmio na solução aquosa (0, 0,5, 1, 2 e 4 mmol L-1 de Al ou Cd), combinados com ou sem a adição de 0,25g de biochar de bagaço de cana-de-açúcar (BB) ou de lodo de esgoto (BS). Nos tratamentos com biochar, obtém-se maior percentagem de germinação de sementes e crescimento de plântulas de sorgo em relação a ausência de biochar. Além disso, os biochars não são tóxicos para o sorgo e minimizam a toxicidade por alumínio e cádmio, principalmente o BS que apresenta maior pH e maior ocorrência de grupos funcionais em suas partículas.(AU)

Cytogenetic mapping of the ALMT (aluminum-activated malate transporter) gene in wheat genotypes

Presence of the ALMT1 (aluminum-activated malate transporter) gene confers resistance to aluminum toxicity in Triticum aestivum (common wheat). No resistant cultivars of Triticum turgidum ssp. Durum Desf. (durum wheat) have been registered in Brazil. The aim of this study was to map the ALMT1 through application of the FISH (fluorescence in situ hybridization) technique in five wheat genotypes, common and durum, from the Active Germplasm Bank (AGB) of the Instituto Agronômico (IAC): BH 1146, P19, P33, Anahuac, and IAC 1003. FISH-ALMT1 signals were registered in Anahuac (sensitive) chromosomes and in BH 1146, P19, and P33 (resistant) chromosomes. In the three resistant genotypes, a characteristic double FISH signal was found, located in different chromosomes of the complements: in BH 1146 in chromosome 5D, in P19 in 3B, and in P33 in 6B. This FISH - ALMT1 mapping allows for introgression of aluminum resistance in sensitive cultivars through breeding programs using introgression lines containing these carrier chromosomes.

Cytogenetic mapping of the ALMT (aluminum-activated malate transporter) gene in wheat genotypes

Presence of the ALMT1 (aluminum-activated malate transporter) gene confers resistance to aluminum toxicity in Triticum aestivum (common wheat). No resistant cultivars of Triticum turgidum ssp. Durum Desf. (durum wheat) have been registered in Brazil. The aim of this study was to map the ALMT1 through application of the FISH (fluorescence in situ hybridization) technique in five wheat genotypes, common and durum, from the Active Germplasm Bank (AGB) of the Instituto Agronômico (IAC): BH 1146, P19, P33, Anahuac, and IAC 1003. FISH-ALMT1 signals were registered in Anahuac (sensitive) chromosomes and in BH 1146, P19, and P33 (resistant) chromosomes. In the three resistant genotypes, a characteristic double FISH signal was found, located in different chromosomes of the complements: in BH 1146 in chromosome 5D, in P19 in 3B, and in P33 in 6B. This FISH - ALMT1 mapping allows for introgression of aluminum resistance in sensitive cultivars through breeding programs using introgression lines containing these carrier chromosomes.(AU)

Root growth and antioxidant enzyme responses to aluminium stress in sugarcane / Crescimento radicular e resposta de enzimas antioxidantes ao estresse por alumínio em cana-de-açúcar

Aluminium (Al) toxicity in acid soils is a major abiotic stress that can limit plant production worldwide. Al toxicity directly inhibits root development and exacerbates oxidative stress in the plant. Sugarcane is mostly cultivated in tropical regions and is often exposed to phytotoxic concentrations of soil Al. In this study, our objectives were to evaluate nine sugarcane cultivars on their tolerance to Al in a hydroponic system, investigating the effects of 143µM {Al3+} on root growth and on activity of the antioxidant enzymes ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD). The screening method proposed was suitable for a rapid, reliable and reproducible procedure of the sugarcane cultivars. Exposure to Al for three days altered root growth and activity of enzymes of the nine sugarcane cultivars. However, the magnitude of the alterations varied significantly among cultivars. The cultivar RB928064 was classified as Al-tolerant and the cultivar RB835486 as Al-sensitive. Increases in enzyme activity after Al exposure varied from 4 to 46%, with average increases of 19% in APX, 20% in CAT, and 8% in SOD. The variations induced by Al in enzyme activity, however, did not correlate significantly with those variations induced by Al in the root growth.

A toxidez por alumínio (Al) em solos ácidos é um dos principais estresses abióticos que podem limitara produção vegetal pelo mundo todo. A toxidez por Al inibe diretamente o desenvolvimento radicular e aumenta a produção de espécies reativas de oxigênio na planta. A cana-de-açúcar é mais cultivada em regiões tropicais e frequentemente está exposta a concentrações fitotóxicas de Al no solo. Neste estudo, nossos objetivos foram avaliar a tolerância ao Al de nove cultivares de cana-de-açúcar em um sistema hidropônico e investigar os efeitos de 143µM {Al3+} sobre o crescimento radicular e a atividade das enzimas antioxidantes ascorbato peroxidase (APX), catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD). O método de triagem proposto foi adequado para a avaliação de tolerância ao Al de forma rápida, confiável e reprodutível. A exposição ao Al por três dias alterou o crescimento radicular e a atividade das enzimas nas nove cultivares de cana-de-açúcar. Entretanto, a magnitude das alterações variou significativamente entre as cultivares. A cultivar RB928064 foi classificada como tolerante e a cultivar RB835486 como sensível ao Al. Os incrementos de atividade enzimática após exposição ao Al variaram entre 4 e 46%,com incrementos médios de 19% para APX, 20% para CAT, e 8% para SOD. As variações induzidas pelo Al sobre a atividade enzimática, entretanto, não apresentaram correlações significativas com aquelas induzidas pelo Al sobre o crescimento radicular.

Root growth and antioxidant enzyme responses to aluminium stress in sugarcane / Crescimento radicular e resposta de enzimas antioxidantes ao estresse por alumínio em cana-de-açúcar

Aluminium (Al) toxicity in acid soils is a major abiotic stress that can limit plant production worldwide. Al toxicity directly inhibits root development and exacerbates oxidative stress in the plant. Sugarcane is mostly cultivated in tropical regions and is often exposed to phytotoxic concentrations of soil Al. In this study, our objectives were to evaluate nine sugarcane cultivars on their tolerance to Al in a hydroponic system, investigating the effects of 143µM {Al3+} on root growth and on activity of the antioxidant enzymes ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD). The screening method proposed was suitable for a rapid, reliable and reproducible procedure of the sugarcane cultivars. Exposure to Al for three days altered root growth and activity of enzymes of the nine sugarcane cultivars. However, the magnitude of the alterations varied significantly among cultivars. The cultivar RB928064 was classified as Al-tolerant and the cultivar RB835486 as Al-sensitive. Increases in enzyme activity after Al exposure varied from 4 to 46%, with average increases of 19% in APX, 20% in CAT, and 8% in SOD. The variations induced by Al in enzyme activity, however, did not correlate significantly with those variations induced by Al in the root growth.(AU)

A toxidez por alumínio (Al) em solos ácidos é um dos principais estresses abióticos que podem limitara produção vegetal pelo mundo todo. A toxidez por Al inibe diretamente o desenvolvimento radicular e aumenta a produção de espécies reativas de oxigênio na planta. A cana-de-açúcar é mais cultivada em regiões tropicais e frequentemente está exposta a concentrações fitotóxicas de Al no solo. Neste estudo, nossos objetivos foram avaliar a tolerância ao Al de nove cultivares de cana-de-açúcar em um sistema hidropônico e investigar os efeitos de 143µM {Al3+} sobre o crescimento radicular e a atividade das enzimas antioxidantes ascorbato peroxidase (APX), catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD). O método de triagem proposto foi adequado para a avaliação de tolerância ao Al de forma rápida, confiável e reprodutível. A exposição ao Al por três dias alterou o crescimento radicular e a atividade das enzimas nas nove cultivares de cana-de-açúcar. Entretanto, a magnitude das alterações variou significativamente entre as cultivares. A cultivar RB928064 foi classificada como tolerante e a cultivar RB835486 como sensível ao Al. Os incrementos de atividade enzimática após exposição ao Al variaram entre 4 e 46%,com incrementos médios de 19% para APX, 20% para CAT, e 8% para SOD. As variações induzidas pelo Al sobre a atividade enzimática, entretanto, não apresentaram correlações significativas com aquelas induzidas pelo Al sobre o crescimento radicular.(AU)

Chemical elements in the water of the São Pedro river basin, Faxinal - Paraná / Elementos químicos nas águas da bacia do rio São Pedro, Faxinal - Paraná

Anthropogenic activities close to water bodies can be sources of contamination, posing a risk to the environment and human health. This study aimed to assess the chemical composition of surface and groundwater samples collected from the São Pedro river basin, in the municipality of Faxinal (PR-Brazil). Thirty-eight samples were collected in total: nineteen from rivers, two in dams, eleven at sites with springs, one in a shallow well, and five in deep wells part of the Guarani Aquifer System. Samples were collected in the rainy and dry seasons to determine the concentrations of the following elements: Magnesium, Copper, Manganese, Zinc, Chromium, Nickel, Aluminum, Lead, Mercury, and Cadmium, which were quantified using atomic absorption spectrometry (AAS) and atomic emission spectrometry (ICP-MS). The results were compared with the standards established by the Brazilian Ministry of Health Ordinance n. 2914/2011, which regulates the drinking water standard for human consumption in Brazil. Manganese, Aluminum, and Mercury levels were observed to be above those required by the standards established by the legislation, indicating that further studies are necessary to detect possible sources of pollution in these waters as well as highlighting the potential risks to human health and ultimately contributing to the environmental planning of this basin.

As atividades antrópicas localizadas muito próximas aos cursos dágua podem causar contaminação dos mesmos, oferecendo riscos ao meio ambiente e à saúde humana. Neste sentido, objetivou-se avaliar a composição química das águas superficiais e subterrâneas coletadas da bacia do rio São Pedro, em Faxinal (PR-Brasil). Foram coletadas 38 amostras no total: 19 amostras em rios, duas em represas, 11 em nascentes, uma em poço raso e cinco em poços tubulares profundos do Sistema Aquífero Guarani. As amostras foram coletadas nas estações chuvosa e seca para determinar a concentração dos seguintes elementos: Magnésio, Cobre, Manganês, Zinco, Cromo, Níquel, Alumínio, Chumbo, Mercúrio e Cádmio, as quais foram quantificadas por meio de espectrometria de absorção atômica (AAS) e espectrometria de emissão atômica (ICP-MS). Os resultados foram comparados com os padrões estabelecidos pela Portaria 2914 do Ministério da Saúde, que regula o padrão de potabilidade das águas para consumo humano no Brasil. Foram observados níveis de Manganês, Alumínio e Mercúrio acima dos padrões estabelecidos pela legislação, apontando que estudos complementares são necessários para detectar possíveis fontes poluidoras nestas águas, bem como sinalizar potenciais riscos à saúde humana e, assim, contribuir para o planejamento ambiental da referida bacia.

Chemical elements in the water of the São Pedro river basin, Faxinal - Paraná / Elementos químicos nas águas da bacia do rio São Pedro, Faxinal - Paraná

Anthropogenic activities close to water bodies can be sources of contamination, posing a risk to the environment and human health. This study aimed to assess the chemical composition of surface and groundwater samples collected from the São Pedro river basin, in the municipality of Faxinal (PR-Brazil). Thirty-eight samples were collected in total: nineteen from rivers, two in dams, eleven at sites with springs, one in a shallow well, and five in deep wells part of the Guarani Aquifer System. Samples were collected in the rainy and dry seasons to determine the concentrations of the following elements: Magnesium, Copper, Manganese, Zinc, Chromium, Nickel, Aluminum, Lead, Mercury, and Cadmium, which were quantified using atomic absorption spectrometry (AAS) and atomic emission spectrometry (ICP-MS). The results were compared with the standards established by the Brazilian Ministry of Health Ordinance n. 2914/2011, which regulates the drinking water standard for human consumption in Brazil. Manganese, Aluminum, and Mercury levels were observed to be above those required by the standards established by the legislation, indicating that further studies are necessary to detect possible sources of pollution in these waters as well as highlighting the potential risks to human health and ultimately contributing to the environmental planning of this basin.(AU)

As atividades antrópicas localizadas muito próximas aos cursos dágua podem causar contaminação dos mesmos, oferecendo riscos ao meio ambiente e à saúde humana. Neste sentido, objetivou-se avaliar a composição química das águas superficiais e subterrâneas coletadas da bacia do rio São Pedro, em Faxinal (PR-Brasil). Foram coletadas 38 amostras no total: 19 amostras em rios, duas em represas, 11 em nascentes, uma em poço raso e cinco em poços tubulares profundos do Sistema Aquífero Guarani. As amostras foram coletadas nas estações chuvosa e seca para determinar a concentração dos seguintes elementos: Magnésio, Cobre, Manganês, Zinco, Cromo, Níquel, Alumínio, Chumbo, Mercúrio e Cádmio, as quais foram quantificadas por meio de espectrometria de absorção atômica (AAS) e espectrometria de emissão atômica (ICP-MS). Os resultados foram comparados com os padrões estabelecidos pela Portaria 2914 do Ministério da Saúde, que regula o padrão de potabilidade das águas para consumo humano no Brasil. Foram observados níveis de Manganês, Alumínio e Mercúrio acima dos padrões estabelecidos pela legislação, apontando que estudos complementares são necessários para detectar possíveis fontes poluidoras nestas águas, bem como sinalizar potenciais riscos à saúde humana e, assim, contribuir para o planejamento ambiental da referida bacia.(AU)

Organic acid carriers in tolerance to toxic aluminum in wheat / Transportadores de ácidos orgânicos na tolerância ao alumínio tóxico em trigo

Aluminum (Al) toxicity in plants is seen in about 15% of the soils worldwide, restraining yields in arable land. In Brazil, acidic soils limit production of wheat (Triticum aestivum L.) and other cereals. Al is toxic for most winter cereals when its concentration increases and soil pH is below 5. One of the main concerns with acidic soil is the increase in the mobility of Al3+ions. Al binds to cell walls in roots, preventing meristematic elongation in sensitive species, causing damage to the root system and results in lower yields. Al3+ forms highly stable complexes with phosphorus (P), limiting its availability to plants, as well as reducing cell division and elongation. To deal with Al toxicity, plants have developed strategies such as organic acid (OA) exudation by roots; this mechanism of detoxification has been well-characterized. OAs, in turn, chelate ions Al3, forming non-toxic compounds that do not penetrate the root system. Some genes responsible for Al tolerance in wheat have been identified, particularly TaALMT1 and TaMATE1B that transport malate and citrate OAs, respectively. In this review, we discussed the mechanisms by which Al damages roots those by which plants are protected, primarily through two genes. We also described the interaction of the ALMT1 gene with P and iron (Fe).(AU)

A toxicidade do alumínio (Al) às plantas é observada em cerca de 15% dos solos no planeta, sendo um fator restritivo à produtividade em terras cultiváveis. No Brasil, os solos ácidos são limitantes à produção de trigo (Triticum aestivum L.) e outros cereais. O Al é tóxico para a maioria dos cereais de inverno, quando a sua concentração aumenta e o pH do solo atinge valores inferiores a 5. Uma das principais preocupações sobre o solo ácido é o aumento da mobilidade dos íons Al3+. O Al pode se ligar as paredes celulares das raízes e, como consequência, impedir o alongamento meristemático em espécies sensíveis, provocando danos ao sistema radicular, que resulta em menor desempenho agronômico das plantas. O Al3+ é também capaz de formar complexos altamente estáveis com fósforo (P), limitando sua disponibilidade para as plantas, e também reduzindo a divisão e o alongamento celular. Para lidar com a toxicidade ao Al, as plantas desenvolveram algumas estratégias como a exsudação de ácido orgânicos (AOs) pelas raízes, sendo este mecanismo de destoxificação bem caracterizado. Os AOs, por sua vez, quelam ions Al3+ formando compostos não tóxicos que não penetram no sistema radicular. Alguns genes responsáveis pela tolerância ao Al em trigo foram identificados, com ênfase para TaALMT1 e TaMATE1B, que exsudam os AOs malato e citrato, respectivamente. Nesta revisão, discutimos os mecanismos pelos quais Al danifica raízes, bem como plantas protegem-se, através de dois genes principalmente. Também apresentamos a interação do gene ALMT1 com P e ferro (Fe).(AU)

Silicon reduces aluminum content in tissues and ameliorates its toxic effects on potato plant growth / Silício reduz o conteúdo de alumínio em tecidos e ameniza seus efeitos tóxicos sobre o crescimento de plantas de batata

Aluminum (Al) is highly toxic to plants, causing stress and inhibiting growth and silicon (Si) is considered beneficial for plants. This chemical element has a high affinity with Al. The aim of this study was to investigate the potential of Si to mitigate the toxic effects of Al on potato ( Solanum tuberosum L.) plants and assess whether this behavior is different among genotypes with differing degrees of sensitivity to Al. Potato plants of the genotypes SMIJ319-7 (Al-sensitive) and SMIF212-3 (Al-tolerant) were grown for fourteen days in nutrient solution (without P and pH 4.5±0.1) under exposure to combinations of Al (0 and 1.85mM) and Si (0, 0.5 and 1.0mM). After this period, shoot and roots of the two genotypes were collected to determine Al content in tissues and assess morphological parameters of root and shoot growth. Roots of both genotypes accumulated more Al than shoots and the Al-tolerant genotype accumulated more Al than the sensitive one, both in roots and in shoot. Furthermore, the presence of 0.5 and 1.0mM Si together with Al reduced the Al content in shoot in both genotypes and in roots of the Al-tolerant genotype, respectively. Si ameliorated the toxic effects of Al with regard to number of root branches and leaf number in both potato genotypes. Si has the potential to mitigate the toxic effects of Al in potato plants regardless of Al sensitivity.(AU)

O alumínio (Al) é altamente tóxico para as plantas, causando estresse e inibindo o crescimento e o silício (Si) é considerado benéfico para as plantas. Este elemento químico tem uma alta afinidade com o Al. O objetivo deste estudo foi investigar o potencial do Si em amenizar os efeitos tóxicos do Al sobre plantas de batata ( Solanum tuberosum L.) e avaliar se esse comportamento é diferente entre os genótipos com diferente sensibilidade ao Al. Plantas de batata dos genótipos SMIJ319-7 (sensível ao Al) e SMIF212-3 (tolerante ao Al) foram cultivadas por 14 dias em solução nutritiva (sem P e pH 4,5±0,1), sob exposição a combinações de Al (0 e 1,85mM) e Si (0; 0,5 e 1,0mM). Após esse período, parte aérea e raízes dos dois genótipos foram coletadas para determinar o conteúdo de Al nos tecidos e avaliar parâmetros morfológicos das raízes e parte aérea. Raízes de ambos os genótipos acumularam mais Al do que a parte aérea, e o genótipo tolerante ao Al acumulou mais Al do que o sensível, tanto nas raízes quanto na parte aérea. Além disso, a presença de 0,5 e 1,0mM de Si juntamente com Al reduziu o conteúdo de Al na parte aérea em ambos os genótipos e nas raízes do genótipo tolerante ao Al, respectivamente. O Si amenizou os efeitos tóxicos do Al para número de ramificações de raízes e de folhas em ambos os genótipos de batata. Si tem o potencial para amenizar os efeitos tóxicos do Al em plantas de batata, independente da sensibilidade ao Al.(AU)

AVALIAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO POR ELEMENTOS POTENCIALMENTE TÓXICOS EM SIRIS, CAMARÕES E LULAS DA BAÍA DE GUANABARA E O POTENCIAL RISCO À SAÚDE DO CONSUMIDOR

A Baía de Guanabara é alvo de diferentes poluentes, dentre eles os elementos potencialmente tóxicos (EPT), eliminados na região através do despejo de esgoto industrial e doméstico. Entre tais EPTs, podemos citar o alumínio, arsênio, cádmio, chumbo, cobre, cromo, níquel, mercúrio e prata. Por conseguinte, a fauna aquática se torna alvo desses contaminantes, os quais acabam por alcançar os seres humanos através do consumo do pescado. Dentre os animais dessa região, siris, camarões e lulas destacam-se como potenciais bioindicadores da contaminação por EPTs. Desse modo, esta tese teve como objetivo inicial realizar uma revisão sistemática de literatura para compreender a dinâmica dos elementos citados no ambiente aquático, sua relação com os fatores abióticos, os efeitos à saúde animal e humana e avaliar o risco à saúde humana. Cento e sessenta artigos encontrados em três plataformas de busca foram utilizados para compor essa revisão. Os fatores abióticos como pH ácido e baixa salinidade influenciaram a biodisponibilidade, absorção e toxicidade dos elementos. A literatura também ressaltou o crescente destaque dos caranguejos e siris como biondicadores quando comparado a outros crustáceos e demais organismos aquáticos. Os estudos também apontaram resultados com contaminação acima dos limites internacionais estabelecidos, ressaltando a existência de potenciais danos à saúde dos consumidores. O segundo objetivo da presente tese foi explorar a contaminação mercurial através da avaliação da concentração do metal nas amostras de siri, camarão e lula da Baía de Guanabara. Neste estudo os principais fatores abióticos relacionados à dinâmica do elemento foram a temperatura, profundidade, transparência e salinidade. Os siris se confirmaram como principais biondicadores, achado este relacionado a seu habitat e metabolismo. Em contrapartida, a associação entre fatores abióticos e biométricos em lula e camarão foram diferentes, ressaltando particularidades de cada animal e a necessidade de mais estudos que esclareçam melhor esses comportamentos. O terceiro objetivo do trabalho foi realizar análise de risco quanto a concentração de mercúrio nos animais e a saúde do consumidor, através do cálculo do quociente de risco. O quociente demonstrou ausência de risco à saúde da população e segurança no consumo do pescado avaliado. O trabalho por fim, alerta para tendência em subestimar o risco proporcionado pelo consumo de pescado da região, quando apenas avaliamos a concentração de elementos no alimento, sem considerar outras variáveis relacionadas ao consumo. O quarto objetivo foi complementar a revisão sistemática, onde foram quantificados os nove EPTs, estudados na revisão, nas espécies de lula, camarão e siris, além da avaliação de risco. Neste estudo também ressaltamos a participação dos fatores abióticos, como oxigênio dissolvido, profundidade e transparência, contribuindo na maior ou menor toxicidade, biodisponibilidade e consequentemente absorção pela biota. Apenas os valores de arsênio se apresentaram acima do limite nacional, contudo, levando em consideração o baixo percentual existente em organismos aquáticos da espécie tóxica inorgânica, esse resultado não levou a existência de risco à saúde humana isoladamente. Ao considerarmos o risco de consumo para cada um dos três animais, associado a todos os elementos estudados, foi possível identificar a existência de risco à saúde da população consumidora de lulas e siris. O quinto objetivo foi realizar a quantificação do Titânio nas espécies da lula, camarão e siri e realizar uma avaliação de exposição a este contaminante emergente. A concentração de titânio encontrada foi em geral, superior a identificada em outros estudos. Além disso, identificamos que os valores encontrados na avaliação da exposição são indicativos de possíveis riscos à saúde do consumidor. Como sexto objetivo, foi realizada a escrita de um capítulo de livro, com o intuito de abordar os três principais elementos tóxicos abordados pela literatura, Hg, Cd e Pb, e a influência dos parâmetros físico-químicos da água na toxicidade, biodisponibilidade e especiação. Neste capítulo foi identificado que a salinidade e pH são importantes parâmetros que irão influenciar na absorção dos elementos pela biota. Além disso, a presença de matéria orgânica, assim como ligantes inorgânicos é fundamental para determinar a espécie química predominante e, consequentemente, uma maior predominância de espécies de maior ou menor toxicidade.

Guanabara Bay targets different pollutants, including potentially toxic elements (PTE), which are eliminated in the region through the discharge of industrial and domestic sewage. Among such PTEs, we can mention aluminum, arsenic, cadmium, lead, copper, chromium, nickel, mercury, and silver. Therefore, the aquatic fauna becomes a target of these contaminants, reaching human beings through seafood consumption. Among the animals in this region, swimming crabs, shrimp, and squid stand out as potential bioindicators of contamination by PTEs. Thus, this thesis had its initial objective to carry out a systematic literature review to understand the dynamics of the elements mentioned in the aquatic environment, their relationship with abiotic factors, the effects on animal and human health, and to assess the risk to human health. One hundred and sixty articles found in three search platforms were used to composse this review. Abiotic factors such as acidic pH and low salinity influenced the elements' bioavailability, absorption, and toxicity. The literature also highlighted the growing importance of swimming crabs and crabs as bioindicators compared to Other crustaceans and other aquatic organisms. The studies also pointed out results with contamination above established international limits, highlighting the existence of potential harm to consumers' health. The second objective of the current thesis was to explore mercury contamination by evaluating the metal concentration in swimming crab, shrimp, and squid samples from Guanabara Bay. In this study, the main abiotic factors related to element dynamics were temperature, depth, transparency, and salinity. The swimming crabs were confirmed as the main bioindicators, a finding related to their habitat and metabolism. On the other hand, the association between abiotic and biometric factors in squid and shrimp was different, highlighting each animal's particularities and the need for more studies to clarify these behaviors better. The third objective of the work was to perform a risk analysis regarding the concentration of mercury in animals and the consumer health by calculating the risk quotient. The quotient showed no risk to the population's health and safety in the consumption of the seafood evaluated. Finally, the work alerts to the tendency to underestimate the risk caused by seafood consumption in the region when we only assess the concentration of elements in the food without considering other variables related to consumption. The fourth objective was to complement the systematic review, where the nine PTEs studied in the review were quantified in squid, shrimp, and swimming crab species, in addition to the risk assessment. In this study, we also emphasize the participation of abiotic factors, such as dissolved oxygen, depth, and transparency, contributing to greater or lesser toxicity, bioavailability, and, consequently, absorption by the biota. Only arsenic values were above the national limit, however, taking into account the low percentagem existing in aquatic organisms of the inorganic toxic species, this result did not lead to the existence of a risk to human health in isolation. When considering the consumption risk for each of the three animals, associated with all the elements studied, it was possible to identify the existence of a risk to the health of the population consuming squid and crabs. The fifth objective was to carry out the quantification of Titanium in squid, shrimp and crab species and carry out an assessment of exposure to this emerging contaminant. The titanium concentration found was generally higher than that identified in other studies. In addition, we identified that the values found in the exposure assessment are indicative of possible risks to consumer health. As a sixth objective, a book chapter was written to address the three main toxic elements covered in the literature, Hg, Cd, and Pb, and the influence of physicochemical parameters of water on toxicity, bioavailability, and speciation. This chapter identified that salinity and pH are important parameters that will influence the absorption of elements by the biota. urthermore, the presence of organic matter and inorganic binders is essential to determine the predominant chemical species and, consequently, a greater predominance of species with greater or lesser toxicity.

Aluminum accumulation in two Pfaffia glomerata genotypes and its growth effects / Acumulação de alumínio em dois genótipos de Pfaffia glomerata e seus efeitos no crescimento

Aluminum (Al) toxicity is a limiting factor for crop production in acid soils, which cover approximately 60% of the Brazilian territory. This study aimed to evaluate the effects of Al on growth and tissue Al concentration of two Pfaffia glomerata accessions (BRA and JB/UFSM). Plantlets were grown in a hydroponic system with five Al concentrations (0, 50, 100, 150 and 200mg L-1) for 7 days. Most of the evaluated parameters presented significant interaction between both P. glomerata accessions and Al levels in nutrient solution and, in general, Al treatments negatively affected plant growth, especially roots. Moreover, BRA accession showed higher Al accumulation in its tissues than JB/UFSM and, consequently in BRA accession the growth was impaired substantially. Furthermore, the results suggest that, between P. glomerata accessions studied, BRA is less appropriated for medicinal uses when grown in soils with high Al levels, due to the higher accumulation of tissue Al content.(AU)

A toxidez do alumínio (Al) é um fator limitante da produção agrícola em solos ácidos, os quais cobrem cerca de 60% do território Brasileiro. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do Al no crescimento e na concentração de Al nos tecidos de dois acessos de Pfaffia glomerata (BRA e JB/UFSM). As plantas foram cultivadas em sistema hidropônico, contendo cinco concentrações de Al (0, 50, 100, 150 e 200mg L-1) por 7 dias. Para a maioria dos parâmetros avaliados, houve interação significativa entre os dois acessos de P. glomerata e as concentrações de Al, sendo que, de modo geral, os tratamentos com Al afetaram negativamente o crescimento das plantas, especialmente as raízes. Além disso, o acesso BRA acumulou mais Al nos tecidos que o acesso JB/UFSM e, consequentemente, os parâmetros de crescimento foram afetados mais significativamente naquele acesso. Portanto, nossos resultados sugerem que, entre os acessos de P. glomerata estudados, BRA é menos indicado para usos medicinais quando cultivado em solos com altos níveis de Al, por acumular mais Al em seus tecidos.(AU)

Relationship between weight, age and hatching success and the concentration of heavy metals in nestling blue macaw (Anodorhynchus hyacinthinus Latham, 1790) in the Pantanal, Mato Grosso do Sul / Relação entre peso, idade, sucesso de eclosão e concentração de metais pesados em filhotes de arara-azul (Anodorhynchus hyacinthinus Latham, 1790) no Pantanal, Mato Grosso do Sul

The concentration of heavy metals (Cr, Fe, Al, As, Cd, Cu, Pb, Mo, Ni, Se and Zn) was evaluated in the blood of nestling blue macaws (Anodorhynchus hyacinthinus) captured in the Pantanal, Mato Grosso do Sul (n=26) in 2012; this was based on the hypothesis that these birds exhibit levels of these heavy metals in their organism and that these interfere in hatching success, weight and age of the chicks. Blood samples were digested with nitric acid and hydrochloric acid and the quantification of metals was performed by ICP-OES (Optical Emission Spectroscopy and Inductively Coupled Plasma). Blood samples of nestlings showed concentrations of Cr (0.10μg/g) Fe (3.06μg/g) Al (3.46μg/g), Cd (0.25μg/g) Cu (0.74μg/g), Mo (0.33μg/g), Ni (0.61μg/g), Se (0.98μg/g), and Zn (2.08μg/g). The levels of heavy metals found were not associated with weight, age and hatching success of the chicks.(AU)

Avaliou-se a concentração de metais pesados (selênio, zinco, ferro, cobre, molibdênio, níquel, cromo, arsênio, cádmio, chumbo e alumínio) no sangue de filhotes de arara-azul (Anodorhynchus hyacinthinus) capturados no Pantanal (n=26) no ano de 2012, partindo da hipótese de que estas aves apresentem níveis desses metais pesados no organismo e que os mesmos tenham relação com o sucesso de eclosão, peso e idade dos filhotes. As amostras de sangue foram digeridas em ácido nítrico e ácido clorídrico e a quantificação dos metais foi realizada por ICP-OES (Espectroscopia e Emissão Óptica por Plasma Indutivamente Acoplado). As amostras de sangue de filhotes de A.hyacinthinusapresentaram concentrações de Cr (0,10μg/g), Fe (3,06μg/g), Al (3,46μg/g), Cd (0,25μg/g), Cu (0,74μg/g), Mo (0,33μg/g), Ni (0,61μg/g), Se (0,98μg/g) e Zn (2,08μg/g). Os níveis de metais pesados encontrados não apresentaram relação com o peso, idade ou sucesso de eclosão.(AU)

A utilização da radioterapia no tratamento do carcinoma de células escamosas cutâneo felino avançado / Radiation therapy for the treatment of feline advanced cutaneous squamous cell carcinoma

Avaliou-se a eficácia da radioterapia no tratamento de felinos portadores de carcinoma de células escamosas cutâneo avançado. Um protocolo de fracionamento padrão de radioterapia foi aplicado em seis gatos portadores de uma ou mais lesões cutâneas de carcinoma de células escamosas, em um total de sete lesões neoplásicas, confirmadas por meio de análise histológica. Uma lesão foi classificada como T2 e seis como T4, segundo o sistema de estadiamento da Organização Mundial de Saúde para tumores epidermais de felinos. Os animais foram submetidos a doze frações radioterápicas de 4 Gy, realizadas três vezes por semana, utilizando-se um equipamento de ortovoltagem. Utilizaram-se energia de 120 Kv, 15mA e filtro 2mm de alumínio, o cone usado foi de 6x8cm, e a distância foco-pele foi de 30cm. As lesões foram acompanhadas durante todo o tratamento radioterápico e 30 e 60 dias após o seu término. Neste estudo, 87% das lesões resultaram em remissão completa, e 13%, em remissão parcial. Os efeitos colaterais do tratamento radioterápico, de acordo com a tabela de critérios de toxicidade aguda da Veterinary Radiation Therapy Oncology Group, foram leves e reversíveis em todos os casos, e incluíram eritema cutâneo, epilação e rinite. Considerou-se a radioterapia segura para felinos com carcinoma de células escamosas cutâneo, levando a efeitos colaterais leves, e pode representar uma boa opção terapêutica.(AU)

The efficacy of radiation therapy for feline advanced cutaneous squamous cell carcinoma was evaluated. A full course radiation therapy protocol was applied to six cats showing single or multiple facial squamous cell carcinomas, in a total of seven histologically confirmed neoplastic lesions. Of the lesions, one was staged as T 1 , and six as T 4 according to WHO staging system of epidermal tumors. The animals were submitted to twelve radiation fractions of 4 Gy each, on a Monday-Wednesday-Friday schedule, and the equipment used was an orthovoltage unit. Energy used was 120 kV, 15 mA and 2 mm aluminum filter. The cats were evaluated duri ng the treatment and 30 and 60 days after the end of the radiation therapy. In this study, 87% of the lesions had complete remission and 13% partial remission to the treatment. Side effects were considered mild according to Veterinary Radiation Therapy Onc ology Group Toxicity criteria, and included erythema, epilation and rhinitis. Radiation Therapy was considered safe for feline cutaneous squamous cell carcinoma, leading to mild side effects and can represent a good therapeutic option.(AU)

Mecanismo de tolerância interna das plantas ao alumínio / Internal mechanism of tolerance to the aluminum on the plants

A ocorrência de alumínio (Al) em concentrações tóxicas no solo é considerada como a principal causa da baixa fertilidade dos solos do cerrado no Brasil, visto que o Al é um constituinte das partículas de argila do solo. O efeito negativo da acidez do solo e da toxidez por Al na produção agrícola tem sido menos frequente em sistema de plantio direto, com ausência de resposta das culturas tanto à calagem quanto a gessagem, fato relacionado à complexação de Al pelos ácidos orgânicos. Os mecanismos de tolerância internos são aqueles em que o Al entra no simplasto e a tolerância é encontrada pela formação de quelatos no citossol, compartimentalização no vacúolo, ligação do alumínio a proteínas e atuação de enzimas tolerantes ao Al. A tolerância ao Al é geneticamente controlada e as espécies de plantas diferem significativamente quanto ao grau dessa tolerância. Devido à complexidade da fitotoxicidade do Al e dos mecanismos de tolerância apresentados pelas plantas há necessidade de investigação científica mais aprofundada para a obtenção de cultivares tolerantes, com o intuito de elevar a produtividade dos solos com presença de Al.

The occurrence of toxic Al concentrations in the soil is considered the main cause of low fertility of cerrado soils in Brazil, since as the Al is a component of soil clay particules. The negative effect of soil acidity and Al toxicity in agricultural production has been less common in no tillage, and observed the lack of crop response to liming as much as the gypsum, being related to complexation of Al with organic acids. The internal tolerance mechanisms are those in which Al enters the symplast and tolerance is found for the formation of chelates in the cytosol, compartmentalization in the vacuole, aluminum bound to proteins and evolution of Al-tolerant enzymes. The tolerance to Al is genetically controlled and plant species differ significantly in the degree of tolerance. Due to the complexity of Al phytotoxicity and tolerance mechanisms displayed by plants, further scientific research is desired for obtaining tolerant cultivars to raise the productivity of soils with Al.

Mecanismo de tolerância interna das plantas ao alumínio / Internal mechanism of tolerance to the aluminum on the plants

A ocorrência de alumínio (Al) em concentrações tóxicas no solo é considerada como a principal causa da baixa fertilidade dos solos do cerrado no Brasil, visto que o Al é um constituinte das partículas de argila do solo. O efeito negativo da acidez do solo e da toxidez por Al na produção agrícola tem sido menos frequente em sistema de plantio direto, com ausência de resposta das culturas tanto à calagem quanto a gessagem, fato relacionado à complexação de Al pelos ácidos orgânicos. Os mecanismos de tolerância internos são aqueles em que o Al entra no simplasto e a tolerância é encontrada pela formação de quelatos no citossol, compartimentalização no vacúolo, ligação do alumínio a proteínas e atuação de enzimas tolerantes ao Al. A tolerância ao Al é geneticamente controlada e as espécies de plantas diferem significativamente quanto ao grau dessa tolerância. Devido à complexidade da fitotoxicidade do Al e dos mecanismos de tolerância apresentados pelas plantas há necessidade de investigação científica mais aprofundada para a obtenção de cultivares tolerantes, com o intuito de elevar a produtividade dos solos com presença de Al.(AU)

The occurrence of toxic Al concentrations in the soil is considered the main cause of low fertility of cerrado soils in Brazil, since as the Al is a component of soil clay particules. The negative effect of soil acidity and Al toxicity in agricultural production has been less common in no tillage, and observed the lack of crop response to liming as much as the gypsum, being related to complexation of Al with organic acids. The internal tolerance mechanisms are those in which Al enters the symplast and tolerance is found for the formation of chelates in the cytosol, compartmentalization in the vacuole, aluminum bound to proteins and evolution of Al-tolerant enzymes. The tolerance to Al is genetically controlled and plant species differ significantly in the degree of tolerance. Due to the complexity of Al phytotoxicity and tolerance mechanisms displayed by plants, further scientific research is desired for obtaining tolerant cultivars to raise the productivity of soils with Al.(AU)

Maize growth in nutrient solution with aluminum / Crescimento de híbridos de milho em solução nutritiva com alumínio

The use of aluminum (Al) tolerant hybrids is an important factor to corn production on acid soils. The objective was to assess the reaction of maize hybrids according to excessive activities of Al in solution under a plastic greenhouse. Plants of Pioneer 30F53 (early) and Pioneer 32R48 (super early) hybrids were grown in pots with nutrient solution containing 0.0, 5.81, 9.9, 15.0, 21.0 and 29,0 mol L-1 of Al activities, at pH 4.5. These activities corresponded to the following Al concentrations: 0.0, 0.50, 0.75, 1.00, 1.25 and 1.50 mmol L-1, respectively. A randomized block design was used with four replications. Treatments were arranged in a bifactorial model, where hybrids were combined with the Al activity. After three weeks of growth, the study assessed the root length, the dry weight of root system and shoot, the number of secondary roots, the content of Al in the plant and its toxic activity that suppresses 10% of the value of the attributes assessed. The interaction of the factors studied did not influence the variables assessed. The increase of Al activities in solution up to 29 mol L-1 reduced the seminal root length and the dry weight of the roots and shoot in a linear way. The Hybrid 32R48 was more tolerant to Al.

A utilização de híbridos tolerantes ao alumínio (Al) é um fator importante para produção de milho em solos ácidos. O objetivo do trabalho foi avaliar a reação de híbridos de milho em função de atividades excessivas de Al em solução, em condições de estufa plástica. Plantas dos híbridos Pioneer 30F53 (precoce) e 32R48 (superprecoce) foram crescidas em vasos com solução nutritiva, contendo as seguintes atividades de Al: 0,0; 5,81; 9,9; 15; 21 e 29 mol L-1, em pH 4,5. Estas atividades corresponderam às concentrações de 0, 0,50, 0,75, 1,00, 1,25 e 1,50 mmol L-1 de Al, respectivamente. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos foram arranjados em esquema bifatorial, combinando o tipo de híbrido com a atividade de Al. Após três semanas de crescimento, avaliou-se o comprimento da raiz seminal, a massa seca do sistema radicular e da parte aérea, o número de raízes secundárias, o teor de Al nas plantas e sua atividade tóxica que suprime 10% do valor dos atributos avaliados. A interação dos fatores estudados não infl uenciou as variáveis avaliadas. O acréscimo da atividade de até 29 mol L-1 Al em solução reduziu, de forma linear, o comprimento da raiz seminal e a massa seca do sistema radicular e da parte aérea. O híbrido 32R48 foi mais tolerante ao Al.