Beyond survival: unraveling the adaptive mechanisms of cucurbit weeds to salt and heavy metal stress through biochemical and physiological analyses / Além da sobrevivência: desvendando os mecanismos adaptativos de ervas daninhas cucurbitáceas ao sal e estresse de metais pesados por meio de análises bioquímicas e fisiológicas

Salt stress and heavy metal are instigating hazard to crops, menace to agricultural practices. Single and combined stresses affecting adversely to the growth and metabolism of plants. To explore salt and heavy metal resistant plant lines as phytoremediants is a need of time. Physiological responses are main adaptive responses of the plants towards stresses. This response varies with species and ecotype as well as type and level of stress. Two cucurbit weeds from two ecotypes were selected to evaluate their physiological adaptations against independent and combined stresses of various levels of salt (NaCl) and heavy metal (NiCl2). Various physiological parameters like water potential, osmotic potential, pressure potential, CO2 assimilation rate, stomatal conductance, chlorophyll a and b, carotenoids, and production of adaptive chemicals like SOD, CAT, proteins, sugars and proline were studied. Citrullus colocynthis showed more adaptive response than Cucumis melo agrestis and desert ecotype was more successful than agricultural ecotype against stresses.

O estresse salino e os metais pesados são um perigo instigante para as plantações e uma ameaça para as práticas agrícolas. Estresses simples e combinados afetam adversamente o crescimento e o metabolismo das plantas. Explorar linhagens de plantas resistentes a sais e metais pesados como fitorremediantes é uma necessidade de tempo. As respostas fisiológicas são as principais respostas adaptativas das plantas aos estresses. Essas respostas variam de acordo com a espécie e o ecótipo, bem como com o tipo e o nível de estresse. Duas plantas daninhas cucurbitáceas de dois ecótipos foram selecionadas para avaliar suas adaptações fisiológicas frente a estresses independentes e combinados de vários níveis de sal (NaCl) e metal pesado (NiCl2). Vários parâmetros fisiológicos, como potencial hídrico, potencial osmótico, potencial de pressão, taxa de assimilação de CO2, condutância estomática, clorofila a e b, carotenoides e produção de produtos químicos adaptativos, por exemplo, SOD, CAT, proteínas, açúcares e prolina, foram estudados. Citrullus colocynthis apresentou resposta mais adaptativa do que Cucumis melo agrestis e o ecótipo deserto foi mais bem-sucedido do que o ecótipo agrícola contra estresses.

Bioaccumulation of heavy metals in the tissues of Schizothorax plagiostomus at River Swat / Bioacumulação de metais pesados nos tecidos de Plagiostomo esquizotórax em River Swat

Snow trout (Schizothorax plagiostomus) is an economically important freshwater fish, mostly found in northern areas of water reservoirs of Pakistan. The current study was conducted in River Swat to analyze the bioaccumulation of heavy metals (Pb, Cr, Ni, and Zn) in tissues of Schizothorax plagiostomus. Tissues were extracted and dissolved in perchloric acid (HClO4) and nitric acid (HNO3) along with hotplate. The heavy metals, zinc (Zn), lead (Pb), chromium (Cr), and Nickel (Ni) were determined using Perkin Elmer 2380 atomic absorption spectrophotometer. Results shows great variation in the content of the metal related to tissue type and sampling sites. A high concentration of bioaccumulation was reported at Charbagh, whereas lowest at Odigram: Charbagh>Landakai>Odigram. In the same way, Cr was the most accumulated heavy metal followed by lead, nickel, and Zinc.

A truta das neves (Schizothorax plagiostomus) é um peixe de água doce economicamente importante, encontrado principalmente nas áreas ao norte de reservatórios de água do Paquistão. O presente estudo foi realizado em River Swat para analisar a bioacumulação de metais pesados (Pb, Cr, Ni e Zn) em tecidos de Schizothorax plagiostomus. Os tecidos foram extraídos e dissolvidos em ácido perclórico (HClO4) e ácido nítrico (HNO3) com placa de aquecimento. Os metais pesados zinco (Zn), chumbo (Pb), cromo (Cr) e níquel (Ni) foram determinados usando espectrofotômetro de absorção atômica Perkin Elmer 2380. Os resultados mostram grande variação no conteúdo do metal relacionado ao tipo de tecido e locais de amostragem. Uma alta concentração de bioacumulação foi relatada em Charbagh, enquanto a mais baixa, em Odigram: Charbagh > Landakai > Odigram. Da mesma forma, Cr foi o metal pesado mais acumulado, seguido por Pb, Ni e Zn.

Bioaccumulation of heavy metals in the tissues of Schizothorax plagiostomus at River Swat

Abstract Snow trout (Schizothorax plagiostomus) is an economically important freshwater fish, mostly found in northern areas of water reservoirs of Pakistan. The current study was conducted in River Swat to analyze the bioaccumulation of heavy metals (Pb, Cr, Ni, and Zn) in tissues of Schizothorax plagiostomus. Tissues were extracted and dissolved in perchloric acid (HClO4) and nitric acid (HNO3) along with hotplate. The heavy metals, zinc (Zn), lead (Pb), chromium (Cr), and Nickel (Ni) were determined using Perkin Elmer 2380 atomic absorption spectrophotometer. Results shows great variation in the content of the metal related to tissue type and sampling sites. A high concentration of bioaccumulation was reported at Charbagh, whereas lowest at Odigram: Charbagh>Landakai>Odigram. In the same way, Cr was the most accumulated heavy metal followed by lead, nickel, and Zinc:

Resumo A truta das neves (Schizothorax plagiostomus) é um peixe de água doce economicamente importante, encontrado principalmente nas áreas ao norte de reservatórios de água do Paquistão. O presente estudo foi realizado em River Swat para analisar a bioacumulação de metais pesados (Pb, Cr, Ni e Zn) em tecidos de Schizothorax plagiostomus. Os tecidos foram extraídos e dissolvidos em ácido perclórico (HClO4) e ácido nítrico (HNO3) com placa de aquecimento. Os metais pesados zinco (Zn), chumbo (Pb), cromo (Cr) e níquel (Ni) foram determinados usando espectrofotômetro de absorção atômica Perkin Elmer 2380. Os resultados mostram grande variação no conteúdo do metal relacionado ao tipo de tecido e locais de amostragem. Uma alta concentração de bioacumulação foi relatada em Charbagh, enquanto a mais baixa, em Odigram: Charbagh > Landakai > Odigram. Da mesma forma, Cr foi o metal pesado mais acumulado, seguido por Pb, Ni e Zn.

Bioaccumulation of heavy metals in the tissues of Schizothorax plagiostomus at River Swat / Bioacumulação de metais pesados nos tecidos de Plagiostomo esquizotórax em River Swat

Snow trout (Schizothorax plagiostomus) is an economically important freshwater fish, mostly found in northern areas of water reservoirs of Pakistan. The current study was conducted in River Swat to analyze the bioaccumulation of heavy metals (Pb, Cr, Ni, and Zn) in tissues of Schizothorax plagiostomus. Tissues were extracted and dissolved in perchloric acid (HClO4) and nitric acid (HNO3) along with hotplate. The heavy metals, zinc (Zn), lead (Pb), chromium (Cr), and Nickel (Ni) were determined using Perkin Elmer 2380 atomic absorption spectrophotometer. Results shows great variation in the content of the metal related to tissue type and sampling sites. A high concentration of bioaccumulation was reported at Charbagh, whereas lowest at Odigram: Charbagh>Landakai>Odigram. In the same way, Cr was the most accumulated heavy metal followed by lead, nickel, and Zinc.(AU)

A truta das neves (Schizothorax plagiostomus) é um peixe de água doce economicamente importante, encontrado principalmente nas áreas ao norte de reservatórios de água do Paquistão. O presente estudo foi realizado em River Swat para analisar a bioacumulação de metais pesados (Pb, Cr, Ni e Zn) em tecidos de Schizothorax plagiostomus. Os tecidos foram extraídos e dissolvidos em ácido perclórico (HClO4) e ácido nítrico (HNO3) com placa de aquecimento. Os metais pesados zinco (Zn), chumbo (Pb), cromo (Cr) e níquel (Ni) foram determinados usando espectrofotômetro de absorção atômica Perkin Elmer 2380. Os resultados mostram grande variação no conteúdo do metal relacionado ao tipo de tecido e locais de amostragem. Uma alta concentração de bioacumulação foi relatada em Charbagh, enquanto a mais baixa, em Odigram: Charbagh > Landakai > Odigram. Da mesma forma, Cr foi o metal pesado mais acumulado, seguido por Pb, Ni e Zn.(AU)

Bioaccumulation of heavy metals in the tissues of Schizothorax plagiostomus at River Swat / Bioacumulação de metais pesados nos tecidos de Plagiostomo esquizotórax em River Swat

Root deformation (RD) caused by errors in the pricking out process are irreversible and very difficult to detect in container-grown seedlings at the time of planting in the field. The objective of this study was to evaluate the effects of RD on leaf gas exchange, growth, biomass allocation and mineral nutrition of G. americana seedlings during the recovery phase after soil flooding. Four-months-old seedlings, with and without RD, were flooded for 42 days and their recovery was evaluated 28 days after soil drainage. There were no significant interactions between RD and soil flooding for all leaf gas exchange, growth and mineral nutrition after soil drainage, with the exception of leaf P concentrations. In plants with no RD, the P concentration in leaves of non-flooded plants was significantly higher than that of plants with RD. Soil flooding and RD did not influence leaf or root N concentrations or whole-plant N content. RD increased the K concentration in the roots, but not in the leaves. Changes in the nutrient concentrations in leaves and roots indicate that RD may affect physiological performance of seedlings after planting in the field.

A deformação da raiz (RD) causada por erros no processo de repicagem é irreversível e difícil de detectar em mudas produzidas em embalagens no momento do plantio no campo. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do RD nas trocas gasosas foliares, crescimento, alocação de biomassa e nutrição mineral de mudas de G. americana na fase de recuperação após o alagamento do solo. Mudas com quatro meses de idade, com e sem RD, foram alagadas por 42 dias e a sua recuperação foi avaliada 28 dias após a drenagem do solo. Não houve interação significativa entre RD e alagamento do solo nas trocas gasosas foliares, crescimento e nutrição mineral após a drenagem, com exceção das concentrações de P foliar. Em plantas sem RD, a concentração de P nas folhas de plantas não alagadas foi significativamente maior que a das plantas com RD. O alagamento do solo e a RD não influenciaram as concentrações de N nas folhas e raízes, e no conteúdo de N na planta inteira. A RD aumentou a concentração de K nas raízes, mas não nas folhas. Alterações nas concentrações de nutrientes nas folhas e raízes indicam que a RD pode afetar o desempenho fisiológico das mudas após o plantio no campo.

Study of digestive enzymes in marine fish, Terapon jarbua, from Pakistan / Estudo de enzimas digestivas em peixes marinhos Terapon jarbua, do Paquistão

Current analysis were performed to investigate the activity of various digestive enzymes, such as lipases, proteases and amylases in gut and their relationship to the other morphometric variables in a wild marine fish, Terapon jarbua. The descriptive data of the studied traits included fish weight, fish total length, gut weight, gut length, relative gut length, relative gut mass, Fulton's condition factor, standard length and Zihler's index. Gut length showed positive correlation with fish total length and gut weight, relative gut length (RGL) showed positive correlation with gut length. Relative gut mass (RGM) also showed positive correlation with total length (TL), gut weight (GW) and gut length (GL). Fulton's condition factor showed positive correlation with fish weight, while negative correlation with fish total length and relative gut mass. Standard length displayed positive correlation with gut weight and gut length while, it showed negative correlation with Fulton's factor. Zihler's Index displayed positive correlation with gut length, RGL and Zihler's RGM while, while showed negative correlation with Fulton's factor and fish weight. Lipase showed negative correlation with gut weight. Amylase and protease activity have no correlation with other studied traits. Lipase activity displayed negative significant correlation with gut weight. Lipase activity showed significantly negative effect on gut-weight. Amylase activity on y-axis (PC2) contributed 13% in variation but not significantly correlated with first two principal components. It showed non-significant negative correlation with fish weight, fish length and Fulton's factor while positive but not-significant correlation with other traits. Protease has positive and non-significant correlation with fish weight, RGL, Fulton's factor, lipase and amylase while non-significant negative correlation with all other traits.

No presente estudo, as análises atuais foram realizadas para investigar a atividade de várias enzimas digestivas, como lipases, proteases e amilases no intestino e sua relação com as outras variáveis morfométricas em um peixe marinho selvagem denominado "Terapon jarbua". Os dados descritivos das características estudadas incluíram o peso e o comprimento total do peixe, o peso e o comprimento do intestino, o comprimento e a massa relativos do intestino, o fator de condição de Fulton, o comprimento padrão e o índice de Zihler. O comprimento do intestino apresentou correlação positiva com o comprimento total e o peso do intestino dos peixes, o comprimento relativo do intestino (RGL) mostrou correlação positiva com o comprimento do intestino. A massa relativa do intestino (RGM) também apresentou correlação positiva com comprimento total (TL), peso do intestino (GW) e comprimento do intestino (CG). O fator de condição de Fulton apresentou correlação positiva com o peso do peixe, enquanto correlação negativa com o comprimento total do peixe e a massa relativa do intestino. O comprimento padrão apresentou correlação positiva com o peso e o comprimento do intestino, enquanto apresentou correlação negativa com o fator de Fulton. O índice de Zihler apresentou correlação positiva com o comprimento do intestino, RGL e RGM de Zihler, enquanto apresentou correlação negativa com o fator de Fulton e o peso do peixe. A lipase mostrou correlação negativa com o peso do intestino. A atividade de amilase e protease não tem correlação com outras características estudadas. Já a atividade da lipase apresentou correlação negativa em relação ao peso do intestino. A atividade da lipase mostrou um efeito significativamente negativo no peso do intestino. A atividade da amilase no eixo y (PC2) contribuiu com 13% na variação, mas não se correlacionou significativamente com os dois primeiros componentes principais, demonstrando correlação negativa e não significativa em relação ao peso e comprimento e fator de Fulton, enquanto correlação positiva, mas não significativa com outras características. A protease tem correlação positiva e não significativa com o peso do peixe, RGL, fator de Fulton, lipase e amilase, enquanto correlação negativa não significativa com todas as outras características.