Nutritional and biochemical changes induced by lead in sunflower (Helianthus annuus L) / Distúrbios nutricionais e bioquímicos induzidos pelo chumbo em girassol (Helianthus annuus L)

The aim of this study was to evaluate the effects of increasing concentrations of lead (Pb) in the nutrient solution on growth and macronutrient and organic solute contents of Helianthus annuus plants. The experimental design was completely randomized with four replications. The dry mass yield was not affected by the treatments up to a Pb concentration of 0.6 mM, indicating that H. annuus was tolerant to this Pb concentration in the growth medium. The reductions in leaf, stem and root dry masses at a Pb concentration of 0.8 mM were 74, 84 and 85%, respectively. Lead stress did not reduce the levels of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K), indicating that the growth reduction observed at 0.8 mM Pb could not be attributed to deficiencies of these nutrients. On the other hand, Pb significantly reduced calcium (Ca) and magnesium (Mg) contents in leaves, stems and roots, which might, at least in part, explain the Pb-induced growth reduction in the H. annuus plants. Pb increased soluble carbohydrate, free amino acid and proline contents in leaves, and soluble protein and proline contents in roots, showing stress-induced changes in cell metabolism. The data also suggest that Ca and Mg concentrations may be used as nutritional indicators and the proline content may be used as a biochemical indicator of Pb toxicity in H. annuus...(AU)

Objetivou-se com esse trabalho, avaliar os efeitos de doses crescentes de chumbo (Pb) na solução nutritiva sobre o crescimento e teores de macronutrientes e solutos orgânicos em plantas de Helianthus annuus, em casa de vegetação. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. A produção de massa seca não foi afetada até o tratamento de 0,6 mM indicando que o H. annuus é tolerante até esta concentração de Pb no meio de cultivo. As reduções nas massas secas das folhas, caule e raízes foram de 74, 84 e 85%, respectivamente. O estresse por Pb não reduziu os teores de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K), indicando que a redução do crescimento induzida pelo Pb não pode ser atribuída às deficiências destes nutrientes. Por outro lado, o Pb reduziu significativamente os teores de cálcio (Ca) e magnésio (Mg) nas folhas, caule e raízes, o que pode, ao menos em parte, explicar a redução do crescimento induzida pelo Pb nas plantas de H. annuus. O Pb aumentou os teores de carboidratos solúveis, aminoácidos livres e prolina nas folhas e os de proteínas solúveis e de prolina nas raízes, evidenciando as alterações no metabolismo celular decorrentes do estresse. Os dados também sugerem que os teores de Ca e Mg podem ser utilizados como indicadores nutricionais e os de prolina como indicador bioquímico da toxidez por Pb em H. annuus...(AU)

Nutritional and biochemical changes induced by lead in sunflower (Helianthus annuus L) / Distúrbios nutricionais e bioquímicos induzidos pelo chumbo em girassol (Helianthus annuus L)

The aim of this study was to evaluate the effects of increasing concentrations of lead (Pb) in the nutrient solution on growth and macronutrient and organic solute contents of Helianthus annuus plants. The experimental design was completely randomized with four replications. The dry mass yield was not affected by the treatments up to a Pb concentration of 0.6 mM, indicating that H. annuus was tolerant to this Pb concentration in the growth medium. The reductions in leaf, stem and root dry masses at a Pb concentration of 0.8 mM were 74, 84 and 85%, respectively. Lead stress did not reduce the levels of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K), indicating that the growth reduction observed at 0.8 mM Pb could not be attributed to deficiencies of these nutrients. On the other hand, Pb significantly reduced calcium (Ca) and magnesium (Mg) contents in leaves, stems and roots, which might, at least in part, explain the Pb-induced growth reduction in the H. annuus plants. Pb increased soluble carbohydrate, free amino acid and proline contents in leaves, and soluble protein and proline contents in roots, showing stress-induced changes in cell metabolism. The data also suggest that Ca and Mg concentrations may be used as nutritional indicators and the proline content may be used as a biochemical indicator of Pb toxicity in H. annuus...

Objetivou-se com esse trabalho, avaliar os efeitos de doses crescentes de chumbo (Pb) na solução nutritiva sobre o crescimento e teores de macronutrientes e solutos orgânicos em plantas de Helianthus annuus, em casa de vegetação. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. A produção de massa seca não foi afetada até o tratamento de 0,6 mM indicando que o H. annuus é tolerante até esta concentração de Pb no meio de cultivo. As reduções nas massas secas das folhas, caule e raízes foram de 74, 84 e 85%, respectivamente. O estresse por Pb não reduziu os teores de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K), indicando que a redução do crescimento induzida pelo Pb não pode ser atribuída às deficiências destes nutrientes. Por outro lado, o Pb reduziu significativamente os teores de cálcio (Ca) e magnésio (Mg) nas folhas, caule e raízes, o que pode, ao menos em parte, explicar a redução do crescimento induzida pelo Pb nas plantas de H. annuus. O Pb aumentou os teores de carboidratos solúveis, aminoácidos livres e prolina nas folhas e os de proteínas solúveis e de prolina nas raízes, evidenciando as alterações no metabolismo celular decorrentes do estresse. Os dados também sugerem que os teores de Ca e Mg podem ser utilizados como indicadores nutricionais e os de prolina como indicador bioquímico da toxidez por Pb em H. annuus...