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Antioxidant activity and fermentative metabolism in the plant Erythrina crista-galli L. under flood conditions / Atividade antioxidante e metabolismo fermentativo em plantas de Erythrina crista-galli sob alagamento

Larré, Cristina Ferreira; Moraes, Caroline Leivas; Borella, Junior; Amarante, Luciano do; Deuner, Sidnei; Peters, José Antônio.
Semina Ci. agr.; 37(2): 567-580, mar.-abr. 2016. graf
Artigo em Inglês | VETINDEX | ID: vti-23438

Resumo

This study aimed to evaluate the mechanisms of flood tolerance of the root system of Erythrina crista-galli L. plants by measuring the activity of antioxidant enzymes and oxidative stress components in the leaves and roots. Additionally, the activity of fermentation enzymes in the roots was measured. The following two treatments were used: plants with flooded roots, which were maintained at a given water level above the soil surface, and non-flooded plants, which were used as the control. The measurements were performed at 10, 20, 30, 40, and 50 days after treatment. The following parameters were evaluated at each time-point: the activities of superoxide dismutase, catalase and ascorbate peroxidase, the quantification of lipid peroxidation and hydrogen peroxide (H2O2) content in the leaves, roots, and adventitious roots, and the activities of lactate dehydrogenase, pyruvate decarboxylase and alcohol dehydrogenase in both the primary and adventitious roots. There was an increase in the activity of catalase and ascorbate peroxidase in the leaves to maintain stable H2O2 levels, which reduced lipid peroxidation. In the roots, higher activity of all antioxidant enzymes was observed at up to 30 days of flooding, which favoured both reduced H2O2 levels and lipid peroxidation. Activity of the fermentation enzymes was observed in the primary roots from the onset of the stress conditions; however, their activity was necessary only in the adventitious roots during the final periods of flooding. In conclusion, E. crista-galli L. depends on adventitious roots and particularly on the use of the fermentation pathway to tolerate flood conditions.(AU)
O objetivo deste trabalho foi determinar os mecanismos de tolerância ao alagamento de plantas de Erythrina crista-galli L., por meio da avaliação da atividade de enzimas antioxidantes e fermentativas, assim como dos componentes do estresse oxidativo em folhas e raízes. Plantas oriundas de sementes foram cultivadas em vasos com capacidade para 0,5 litros em casa de vegetação e transferidas para vasos de cinco litros. Foram utilizados dois tratamentos: plantas alagadas nas raízes com a manutenção de uma lâmina de água acima da superfície do solo e plantas não alagadas (controle). As avaliações foram realizadas aos 10, 20, 30, 40 e 50 dias após a indução dos tratamentos. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso e os resultados obtidos submetidos à análise de variância e analisados por comparação de médias pelo Teste de Tukey. Em cada período foram avaliadas a atividade de superóxido dismutase, catalase, ascorbato peroxidase, quantificação da peroxidação lipídica e teores de peróxido de hidrogênio em folhas, raízes e raízes adventícias; a atividade das enzimas lactato desidrogenase, piruvato descarboxilase e álcool desidrogenase nas raízes principais e adventícias. Foi verificado um aumento na atividade das enzimas ascorbato peroxidase e catalase nas folhas para manter estáveis os níveis de H2O2, o que proporcionou redução na peroxidação lipídica. Nas raízes foi verificada uma atuação mais marcante de todas as enzimas antioxidantes até os 30 dias de alagamento, favorecendo a redução nos níveis de H2O2 e de peroxidação de lipídios. A atividade das enzimas fermentativas foi evidenciada nas raízes principais desde o início do estresse, porém nas raízes adventícias só foi requerida nos períodos finais. Pode-se concluir que a E. crista-galli L., depende das raízes adventícias e, em especial, da utilização da rota fermentativa para tolerar a condição de alagamento.(AU)
Biblioteca responsável: BR68.1
Localização: BR68.1