RESUMO
During present study, the copper (Cu) mediated oxidative stress was measured that induced DNA damage by concentrating in the tissues of fish, Catla catla (14.45±1.24g; 84.68±1.45mm) (Hamilton,1822). Fish fingerlings were retained in 5 groups for 14, 28, 42, 56, 70 and 84 days of the exposure period. They were treated with 2/3, 1/3, 1/4 and 1/5 (T1-T4) of 96h lethal concentration of copper. Controls were run along with all the treatments for the same durations. A significant (p < 0.05) dose and time dependent concentration of Cu was observed in the gills, liver, kidney, muscles, and brain of C. catla. Among organs, the liver showed a significantly higher concentration of Cu followed by gills, kidney, brain, and muscles. Copper accumulation in these organs caused a significant variation in the activities of enzymes viz. superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD). The SOD activity varied significantly in response to the exposure time of Cu as 56 > 70 > 42 > 84 > 28 > 14 days while CAT activity exhibited an inverse relationship with the increase in Cu concentration. POD activity showed a significant rise with an increase in Cu exposure duration. Comet assay exhibited significant DNA damage in the peripheral erythrocytes of Cu exposed C. catla. Among four exposure concentrations, 2/3rd of LC50 (T1) caused significantly higher damage to the nuclei compared to control. Increased POD and SOD activity, as well as a decrease in CAT activity in response to Cu, demonstrates the involvement of a protective mechanism against reactive oxygen species (ROS), whereas increased ROS resulted in higher DNA damage. These above-mentioned molecular markers can be efficiently used for the biomonitoring of aquatic environments and conservation of edible fish fauna.
Durante o presente estudo, o estresse oxidativo mediado pelo cobre (Cu) foi medido que induziu danos ao DNA por concentração nos tecidos de peixes, Catla catla (14,45 ± 1,24g; 84,68 ± 1,45mm) (Hamilton, 1822). Os alevinos foram retidos em 5 grupos por 14, 28, 42, 56, 70 e 84 dias do período de exposição. Eles foram tratados com 2/3, 1/3, 1/4 e 1/5 (T1-T4) de 96h de concentração letal de cobre. Os controles foram executados junto com todos os tratamentos para as mesmas durações. Uma significativa (p <0,05) concentração dependente do tempo e da dose de Cu foi observada nas brânquias, fígado, rim, músculos e cérebro de C. catla. Entre os órgãos, o fígado apresentou uma concentração significativamente maior de cobre, seguido por guelras, rins, cérebro e músculos. O acúmulo de cobre nesses órgãos causou uma variação significativa nas atividades das enzimas viz. superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e peroxidase (POD). A atividade de SOD variou significativamente em resposta ao tempo de exposição de Cu como 56> 70> 42> 84> 28> 14 dias, enquanto a atividade de CAT exibiu uma relação inversa com o aumento na concentração de Cu. A atividade POD mostrou um aumento significativo com um aumento na duração da exposição ao Cu. O ensaio do cometa exibiu dano significativo ao DNA induzido por Cu nos eritrócitos periféricos de C. catla. Entre as quatro concentrações de exposição, 2/3 do LC50 (T1) causou danos significativamente maiores aos núcleos em comparação com o controle. O aumento da atividade de POD e SOD, bem como uma diminuição na atividade de CAT em resposta ao Cu, demonstra o envolvimento de um mecanismo protetor contra espécies reativas de oxigênio (ROS), enquanto o aumento de ROS resultou em maior dano ao DNA. Esses marcadores moleculares mencionados acima podem ser usados ââde forma eficiente para o biomonitoramento de ambientes aquáticos e conservação da ictiofauna comestível.
Assuntos
Animais , Cobre , Peixes , Água Doce , BioacumulaçãoRESUMO
Magnolia biondii Pamp is an important ornamental tree species widely grown and used as a rootstock in the propagation of different Magnolia varieties. In the current studies, anatomical, physiological and endogenous hormones were studied to check the effect of IBA 750 mg/L on the adventitious rooting and to provide theoretical and technical support for the propagation of Magnolia biondii Pamp through stem cuttings. Two thousand stem cuttings were prepared and divided into two groups i.e., IBA treated cuttings and water control. For the evaluation of antioxidant enzyme activities, and endogenous hormones levels, samples were collected on the day of planting and each 5th day and further steps were carried out in the laboratory according to the protocols and proper precautions. For the anatomical observations, samples were collected on the 13th, 15th, and 17th day for IBA treated cuttings while 21st, 23rd, and 25th day for control. Collected samples were preserved in the FAA solution and further observations were carried out in the laboratory. Anatomical observations showed that it took 13 days for the differentiation of root primordia to the appearance of young adventitious roots in IBA treated cuttings, while it took 21 days to develop primordia in the control. Antioxidant enzyme activities involved in ROS were significantly higher in the IBA treated cuttings compared to control. POD showed a peak on the 13th day before the emergence of roots in IBA treated cuttings while it showed a peak on the 21st day in the control. PPO showed a peak on the 21st day in the IBA treated cuttings while it showed a peak on the 29th day in the control. SOD showed a peak on the 17th day in IBA treated cuttings, while it showed a peak on the 25th day in the control. Exogenous application of IBA enhanced the endogenous IAA and GA3 levels compared to CK, while it reduced the levels of ABA continuously at the time of rooting and then increased gradually. Inclusively, our study suggests that IBA 750 mg/L is efficient for the rooting of Magnolia biondii Pamp cuttings, as it enhanced the process of antioxidant enzyme activities, endogenous hormones levels and reduced the time of root formation which is evident from the anatomical observations.
Magnolia biondii Pamp é uma importante espécie de árvore ornamental muito cultivada e utilizada como porta-enxerto na propagação de diferentes variedades de Magnolia. Nos estudos atuais, hormônios anatômicos, fisiológicos e endógenos foram estudados para verificar o efeito do AIB na dose de 750 mg / L no enraizamento adventício e fornecer suporte teórico e técnico para a propagação de M. biondii Pamp por meio de estacas. Duas mil estacas foram preparadas e divididas em dois grupos, ou seja, tratadas com AIB e controle de água. Para a avaliação das atividades das enzimas antioxidantes e dos níveis de hormônios endógenos, as amostras foram coletadas no dia do plantio e a cada 5 dias, enquanto as demais etapas foram realizadas em laboratório de acordo com os protocolos e os devidos cuidados. Para as observações anatômicas, as amostras foram coletadas no 13º, 15º e 17º dias para estacas tratadas com AIB e no 21º, 23º e 25º dias para o controle. As amostras coletadas foram preservadas em solução FAA, e outras observações foram realizadas em laboratório. Observações anatômicas mostraram a necessidade de 13 dias para a diferenciação dos primórdios radiculares até o aparecimento de raízes adventícias jovens em estacas tratadas com AIB e de 21 dias para o desenvolvimento dos primórdios no controle. As atividades das enzimas antioxidantes envolvidas nas ROS foram significativamente maiores nas estacas tratadas com AIB em comparação com o controle. A POD apresentou pico no 13º dia antes da emergência das raízes nas estacas tratadas com AIB, enquanto no 21º dia apresentou pico no controle. A PPO teve pico no 21º dia nas estacas tratadas com AIB e no 29º dia no controle. A SOD apresentou pico no 17º dia nas estacas tratadas com AIB e no 25º dia no controle. A aplicação exógena de AIB aumentou os níveis endógenos de IAA e GA3 em relação ao controle, enquanto reduziu os níveis de ABA continuamente no momento do enraizamento e, em seguida, aumentou gradativamente. Inclusive, nosso estudo sugere que o AIB na dose de 750 mg / L é eficiente para o enraizamento de estacas de M. biondii Pamp, visto que potencializou o processo de atividades de enzimas antioxidantes e os níveis de hormônios endógenos, além de reduzir o tempo de formação de raízes, o que fica evidente nas observações anatômicas.
Assuntos
Magnolia/crescimento & desenvolvimento , HormôniosRESUMO
Abstract During present study, the copper (Cu) mediated oxidative stress was measured that induced DNA damage by concentrating in the tissues of fish, Catla catla (14.45±1.24g; 84.68±1.45mm) (Hamilton,1822). Fish fingerlings were retained in 5 groups for 14, 28, 42, 56, 70 and 84 days of the exposure period. They were treated with 2/3, 1/3, 1/4 and 1/5 (T1-T4) of 96h lethal concentration of copper. Controls were run along with all the treatments for the same durations. A significant (p 0.05) dose and time dependent concentration of Cu was observed in the gills, liver, kidney, muscles, and brain of C. catla. Among organs, the liver showed a significantly higher concentration of Cu followed by gills, kidney, brain, and muscles. Copper accumulation in these organs caused a significant variation in the activities of enzymes viz. superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD). The SOD activity varied significantly in response to the exposure time of Cu as 56 > 70 > 42 > 84 > 28 > 14 days while CAT activity exhibited an inverse relationship with the increase in Cu concentration. POD activity showed a significant rise with an increase in Cu exposure duration. Comet assay exhibited significant DNA damage in the peripheral erythrocytes of Cu exposed C. catla. Among four exposure concentrations, 2/3rd of LC50 (T1) caused significantly higher damage to the nuclei compared to control. Increased POD and SOD activity, as well as a decrease in CAT activity in response to Cu, demonstrates the involvement of a protective mechanism against reactive oxygen species (ROS), whereas increased ROS resulted in higher DNA damage. These above-mentioned molecular markers can be efficiently used for the biomonitoring of aquatic environments and conservation of edible fish fauna.
Resumo Durante o presente estudo, o estresse oxidativo mediado pelo cobre (Cu) foi medido que induziu danos ao DNA por concentração nos tecidos de peixes, Catla catla (14,45 ± 1,24g; 84,68 ± 1,45mm) (Hamilton, 1822). Os alevinos foram retidos em 5 grupos por 14, 28, 42, 56, 70 e 84 dias do período de exposição. Eles foram tratados com 2/3, 1/3, 1/4 e 1/5 (T1-T4) de 96h de concentração letal de cobre. Os controles foram executados junto com todos os tratamentos para as mesmas durações. Uma significativa (p 0,05) concentração dependente do tempo e da dose de Cu foi observada nas brânquias, fígado, rim, músculos e cérebro de C. catla. Entre os órgãos, o fígado apresentou uma concentração significativamente maior de cobre, seguido por guelras, rins, cérebro e músculos. O acúmulo de cobre nesses órgãos causou uma variação significativa nas atividades das enzimas viz. superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e peroxidase (POD). A atividade de SOD variou significativamente em resposta ao tempo de exposição de Cu como 56> 70> 42> 84> 28> 14 dias, enquanto a atividade de CAT exibiu uma relação inversa com o aumento na concentração de Cu. A atividade POD mostrou um aumento significativo com um aumento na duração da exposição ao Cu. O ensaio do cometa exibiu dano significativo ao DNA induzido por Cu nos eritrócitos periféricos de C. catla. Entre as quatro concentrações de exposição, 2/3 do LC50 (T1) causou danos significativamente maiores aos núcleos em comparação com o controle. O aumento da atividade de POD e SOD, bem como uma diminuição na atividade de CAT em resposta ao Cu, demonstra o envolvimento de um mecanismo protetor contra espécies reativas de oxigênio (ROS), enquanto o aumento de ROS resultou em maior dano ao DNA. Esses marcadores moleculares mencionados acima podem ser usados de forma eficiente para o biomonitoramento de ambientes aquáticos e conservação da ictiofauna comestível.
RESUMO
Abstract Magnolia biondii Pamp is an important ornamental tree species widely grown and used as a rootstock in the propagation of different Magnolia varieties. In the current studies, anatomical, physiological and endogenous hormones were studied to check the effect of IBA 750 mg/L on the adventitious rooting and to provide theoretical and technical support for the propagation of Magnolia biondii Pamp through stem cuttings. Two thousand stem cuttings were prepared and divided into two groups i.e., IBA treated cuttings and water control. For the evaluation of antioxidant enzyme activities, and endogenous hormones levels, samples were collected on the day of planting and each 5th day and further steps were carried out in the laboratory according to the protocols and proper precautions. For the anatomical observations, samples were collected on the 13th, 15th, and 17th day for IBA treated cuttings while 21st, 23rd, and 25th day for control. Collected samples were preserved in the FAA solution and further observations were carried out in the laboratory. Anatomical observations showed that it took 13 days for the differentiation of root primordia to the appearance of young adventitious roots in IBA treated cuttings, while it took 21 days to develop primordia in the control. Antioxidant enzyme activities involved in ROS were significantly higher in the IBA treated cuttings compared to control. POD showed a peak on the 13th day before the emergence of roots in IBA treated cuttings while it showed a peak on the 21st day in the control. PPO showed a peak on the 21st day in the IBA treated cuttings while it showed a peak on the 29th day in the control. SOD showed a peak on the 17th day in IBA treated cuttings, while it showed a peak on the 25th day in the control. Exogenous application of IBA enhanced the endogenous IAA and GA3 levels compared to CK, while it reduced the levels of ABA continuously at the time of rooting and then increased gradually. Inclusively, our study suggests that IBA 750 mg/L is efficient for the rooting of Magnolia biondii Pamp cuttings, as it enhanced the process of antioxidant enzyme activities, endogenous hormones levels and reduced the time of root formation which is evident from the anatomical observations.
Resumo Magnolia biondii Pamp é uma importante espécie de árvore ornamental muito cultivada e utilizada como porta-enxerto na propagação de diferentes variedades de Magnolia. Nos estudos atuais, hormônios anatômicos, fisiológicos e endógenos foram estudados para verificar o efeito do AIB na dose de 750 mg / L no enraizamento adventício e fornecer suporte teórico e técnico para a propagação de M. biondii Pamp por meio de estacas. Duas mil estacas foram preparadas e divididas em dois grupos, ou seja, tratadas com AIB e controle de água. Para a avaliação das atividades das enzimas antioxidantes e dos níveis de hormônios endógenos, as amostras foram coletadas no dia do plantio e a cada 5 dias, enquanto as demais etapas foram realizadas em laboratório de acordo com os protocolos e os devidos cuidados. Para as observações anatômicas, as amostras foram coletadas no 13º, 15º e 17º dias para estacas tratadas com AIB e no 21º, 23º e 25º dias para o controle. As amostras coletadas foram preservadas em solução FAA, e outras observações foram realizadas em laboratório. Observações anatômicas mostraram a necessidade de 13 dias para a diferenciação dos primórdios radiculares até o aparecimento de raízes adventícias jovens em estacas tratadas com AIB e de 21 dias para o desenvolvimento dos primórdios no controle. As atividades das enzimas antioxidantes envolvidas nas ROS foram significativamente maiores nas estacas tratadas com AIB em comparação com o controle. A POD apresentou pico no 13º dia antes da emergência das raízes nas estacas tratadas com AIB, enquanto no 21º dia apresentou pico no controle. A PPO teve pico no 21º dia nas estacas tratadas com AIB e no 29º dia no controle. A SOD apresentou pico no 17º dia nas estacas tratadas com AIB e no 25º dia no controle. A aplicação exógena de AIB aumentou os níveis endógenos de IAA e GA3 em relação ao controle, enquanto reduziu os níveis de ABA continuamente no momento do enraizamento e, em seguida, aumentou gradativamente. Inclusive, nosso estudo sugere que o AIB na dose de 750 mg / L é eficiente para o enraizamento de estacas de M. biondii Pamp, visto que potencializou o processo de atividades de enzimas antioxidantes e os níveis de hormônios endógenos, além de reduzir o tempo de formação de raízes, o que fica evidente nas observações anatômicas.
RESUMO
Abstract A huge amount of rice cultivation and consumption occur in Asia particularly in Pakistan and China. However, multiple abiotic stresses especially high and low-temperature proved to be a substantial threat for rice production ultimately risks for food security. To overcome various types of abiotic stress; seed priming is among the effective approaches to improve the rice seed germination and growth vigor. Therefore, the present study was planned to evaluate physiological and biochemical modifications in Chinese and Pakistani rice varieties by Qiangdi 863 biological assistant growth apparatus nano treated water (NTW), Osmopriming Calcium chloride (CaCl2), redox priming hydrogen peroxide (H2O2) and hormonal priming by Salicylic acid (SA) under temperature stress conditions. The experiment was performed with completely randomize design conditions. Five rice varieties, nomenclature as Zhongzoa 39, (Chinese rice variety) KSK 133, KS 282, Super basmati and PK 1121 aromatic (Pakistani rice variety) were sown under low temperature (LT) (17ºC), optimal temperature (OT) 27ºC and high temperature (HT) 37ºC conditions. The present study indicated that nanopriming were the most effective treatments increased Germination Energy Percentage (GEP) (96.1, 100, 100%), Speed of Germination (SG) (27.2, 35.45, 37.1), Final Germination Percentage (FGP) (98.2, 99.1, 99.4%), Seedling Dry Weight Biomass (DWB) (0.1, 0.137, 0.14g), Total Chlorophyll Content (0.502, 13.74, 15.21), antioxidant enzymes Superoxide Dismutase (SOD)(3145, 2559, 3345 µg-1FWh-1), Catalase (CAT) (300, 366, 3243 µg-1FWh-1) and decreased Malondialdehyde (MDA) (6.5, 12.2, 6.5 µmol g-1 FW) for Zhongzao 39 and KSK 133 rice varieties under low (LT+NTW), optimal temperature (OP+NTW) and high temperature (HT+NTW) stress., Therefore, nano-priming is recommended to cope with the high and low-temperature stress conditions along with improved productivity of rice.
Resumo Cultivo e consumo de arroz ocorrem em grandes quantidades na Ásia, particularmente no Paquistão e na China. No entanto, vários estresses abióticos, especialmente de alta e baixa temperatura, provaram ser uma ameaça considerável para a produção de arroz, em última análise, riscos para a segurança alimentar. Para superar vários tipos de estresse abiótico, o priming de sementes está entre as abordagens eficazes que melhoram a germinação e o vigor de crescimento das sementes de arroz. Portanto, o presente estudo foi planejado para avaliar as modificações fisiológicas e bioquímicas em variedades de arroz chinês e paquistanês por Qiangdi 863, aparelho assistente biológico de crescimento com água nanotratada (NTW), Osmopriming cloreto de cálcio (CaCl2), peróxido de hidrogênio redox (H2O2) e priming hormonal por ácido salicílico (SA) em condições de estresse de temperatura. O experimento foi realizado em condições de delineamento inteiramente ao acaso. Cinco variedades de arroz, nomenclaturas como Zhongzoa 39 (variedade de arroz chinês), KSK 133, KS 282, Super basmati e PK 1121 aromático (variedade de arroz do Paquistão) foram semeadas sob baixa temperatura (LT) (17 ºC), temperatura ótima (OT) 27 ºC e condições de alta temperatura (HT) 37 ºC. O presente estudo indicou que nanocondicionamento foi o tratamento mais eficaz: aumento da porcentagem de energia de germinação (GEP) (96,1%, 100%, 100%), velocidade de germinação (SG) (27,2, 35,45, 37,1), porcentagem de germinação final (FGP) (98,2%, 99,1%, 99,4%), biomassa de peso seco de mudas (DWB) (0,1 g, 0,137 g, 0,14 g), conteúdo total de clorofila (0,502, 13,74, 15,21), enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) (3145, 2559, 3345 µg-1FWh- 1), catalase (CAT) (300, 366, 3243 µg-1FWh-1) e malondialdeído diminuído (MDA) (6,5, 12,2, 6,5 µmol g-1 FW) para as variedades de arroz Zhongzao 39 e KSK 133 sob baixo (LT + NTW), temperatura ótima (OP + NTW) e estresse de alta temperatura (HT + NTW). Portanto, o nanopriming é recomendado para lidar com as condições de estresse de alta e baixa temperatura, juntamente com a produtividade aprimorada do arroz.
Assuntos
Oryza , Sementes , Estresse Fisiológico , Temperatura , Germinação , Plântula , Peróxido de HidrogênioRESUMO
A huge amount of rice cultivation and consumption occur in Asia particularly in Pakistan and China. However, multiple abiotic stresses especially high and low-temperature proved to be a substantial threat for rice production ultimately risks for food security. To overcome various types of abiotic stress; seed priming is among the effective approaches to improve the rice seed germination and growth vigor. Therefore, the present study was planned to evaluate physiological and biochemical modifications in Chinese and Pakistani rice varieties by Qiangdi 863 biological assistant growth apparatus nano treated water (NTW), Osmo priming Calcium chloride (CaCl2), redoxpriming hydrogen peroxide (H2O2) and hormonal priming by Salicylic acid (SA) under temperature stress conditions. The experiment was performed with completely randomize design conditions. Five rice varieties, nomenclature as Zhongzoa 39, (Chinese rice variety) KSK 133, KS 282, Super basmati and PK 1121 aromatic (Pakistani rice variety) were sown under low temperature (LT) (17ºC), optimal temperature (OT) 27ºC and high temperature (HT) 37ºC conditions. The present study indicated that nanopriming were the most effective treatments increased Germination Energy Percentage (GEP) (96.1, 100, 100%), Speed of Germination (SG) (27.2, 35.45, 37.1), Final Germination Percentage (FGP) (98.2, 99.1, 99.4%), Seedling Dry Weight Biomass (DWB) (0.1, 0.137, 0.14g), Total Chlorophyll Content (0.502, 13.74, 15.21), antioxidant enzymes Superoxide Dismutase (SOD)(3145, 2559, 3345 µg-1FWh-1), Catalase (CAT) (300, 366, 3243 µg-1FWh-1) and decreased Malondialdehyde (MDA) (6.5, 12.2, 6.5 µmol g-1 FW) for Zhongzao 39 and KSK 133 rice varieties under low (LT+NTW), optimal temperature (OP+NTW) and high temperature (HT+NTW) stress., Therefore, nano-priming is recommended to cope with the high and low-temperature stress conditions along with improved productivity of rice.
Cultivo e consumo de arroz ocorrem em grandes quantidades na Ásia, particularmente no Paquistão e na China. No entanto, vários estresses abióticos, especialmente de alta e baixa temperatura, provaram ser uma ameaça considerável para a produção de arroz, em última análise, riscos para a segurança alimentar. Para superar vários tipos de estresse abiótico, o priming de sementes está entre as abordagens eficazes que melhoram a germinação e o vigor de crescimento das sementes de arroz. Portanto, o presente estudo foi planejado para avaliar as modificações fisiológicas e bioquímicas em variedades de arroz chinês e paquistanês por Qiangdi 863, aparelho assistente biológico de crescimento com água nanotratada (NTW), Osmopriming cloreto de cálcio (CaCl2), peróxido de hidrogênio redox (H2O2) e priming hormonal por ácido salicílico (SA) em condições de estresse de temperatura. O experimento foi realizado em condições de delineamento inteiramente ao acaso. Cinco variedades de arroz, nomenclaturas como Zhongzoa 39 (variedade de arroz chinês), KSK 133, KS 282, Super basmati e PK 1121 aromático (variedade de arroz do Paquistão) foram semeadas sob baixa temperatura (LT) (17 ºC), temperatura ótima (OT) 27 ºC e condições de alta temperatura (HT) 37 ºC. O presente estudo indicou que nanocondicionamento foi o tratamento mais eficaz: aumento da porcentagem de energia de germinação (GEP) (96,1%, 100%, 100%), velocidade de germinação (SG) (27,2, 35,45, 37,1), porcentagem de germinação final (FGP) (98,2%, 99,1%, 99,4%), biomassa de peso seco de mudas (DWB) (0,1 g, 0,137 g, 0,14 g), conteúdo total de clorofila (0,502, 13,74, 15,21), enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) (3145, 2559, 3345 µg-1FWh- 1), catalase (CAT) (300, 366, 3243 µg-1FWh-1) e malondialdeído diminuído (MDA) (6,5, 12,2, 6,5 µmol g-1 FW) para as variedades de arroz Zhongzao 39 e KSK 133 sob baixo (LT + NTW), temperatura ótima (OP + NTW) e estresse de alta temperatura [...].
Assuntos
Estresse Fisiológico , Fenômenos Bioquímicos , Oryza/fisiologiaRESUMO
Abstract A huge amount of rice cultivation and consumption occur in Asia particularly in Pakistan and China. However, multiple abiotic stresses especially high and low-temperature proved to be a substantial threat for rice production ultimately risks for food security. To overcome various types of abiotic stress; seed priming is among the effective approaches to improve the rice seed germination and growth vigor. Therefore, the present study was planned to evaluate physiological and biochemical modifications in Chinese and Pakistani rice varieties by Qiangdi 863 biological assistant growth apparatus nano treated water (NTW), Osmopriming Calcium chloride (CaCl2), redox priming hydrogen peroxide (H2O2) and hormonal priming by Salicylic acid (SA) under temperature stress conditions. The experiment was performed with completely randomize design conditions. Five rice varieties, nomenclature as Zhongzoa 39, (Chinese rice variety) KSK 133, KS 282, Super basmati and PK 1121 aromatic (Pakistani rice variety) were sown under low temperature (LT) (17ºC), optimal temperature (OT) 27ºC and high temperature (HT) 37ºC conditions. The present study indicated that nanopriming were the most effective treatments increased Germination Energy Percentage (GEP) (96.1, 100, 100%), Speed of Germination (SG) (27.2, 35.45, 37.1), Final Germination Percentage (FGP) (98.2, 99.1, 99.4%), Seedling Dry Weight Biomass (DWB) (0.1, 0.137, 0.14g), Total Chlorophyll Content (0.502, 13.74, 15.21), antioxidant enzymes Superoxide Dismutase (SOD)(3145, 2559, 3345 µg-1FWh-1), Catalase (CAT) (300, 366, 3243 µg-1FWh-1) and decreased Malondialdehyde (MDA) (6.5, 12.2, 6.5 µmol g-1 FW) for Zhongzao 39 and KSK 133 rice varieties under low (LT+NTW), optimal temperature (OP+NTW) and high temperature (HT+NTW) stress., Therefore, nano-priming is recommended to cope with the high and low-temperature stress conditions along with improved productivity of rice.
Resumo Cultivo e consumo de arroz ocorrem em grandes quantidades na Ásia, particularmente no Paquistão e na China. No entanto, vários estresses abióticos, especialmente de alta e baixa temperatura, provaram ser uma ameaça considerável para a produção de arroz, em última análise, riscos para a segurança alimentar. Para superar vários tipos de estresse abiótico, o priming de sementes está entre as abordagens eficazes que melhoram a germinação e o vigor de crescimento das sementes de arroz. Portanto, o presente estudo foi planejado para avaliar as modificações fisiológicas e bioquímicas em variedades de arroz chinês e paquistanês por Qiangdi 863, aparelho assistente biológico de crescimento com água nanotratada (NTW), Osmopriming cloreto de cálcio (CaCl2), peróxido de hidrogênio redox (H2O2) e priming hormonal por ácido salicílico (SA) em condições de estresse de temperatura. O experimento foi realizado em condições de delineamento inteiramente ao acaso. Cinco variedades de arroz, nomenclaturas como Zhongzoa 39 (variedade de arroz chinês), KSK 133, KS 282, Super basmati e PK 1121 aromático (variedade de arroz do Paquistão) foram semeadas sob baixa temperatura (LT) (17 ºC), temperatura ótima (OT) 27 ºC e condições de alta temperatura (HT) 37 ºC. O presente estudo indicou que nanocondicionamento foi o tratamento mais eficaz: aumento da porcentagem de energia de germinação (GEP) (96,1%, 100%, 100%), velocidade de germinação (SG) (27,2, 35,45, 37,1), porcentagem de germinação final (FGP) (98,2%, 99,1%, 99,4%), biomassa de peso seco de mudas (DWB) (0,1 g, 0,137 g, 0,14 g), conteúdo total de clorofila (0,502, 13,74, 15,21), enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) (3145, 2559, 3345 µg-1FWh- 1), catalase (CAT) (300, 366, 3243 µg-1FWh-1) e malondialdeído diminuído (MDA) (6,5, 12,2, 6,5 µmol g-1 FW) para as variedades de arroz Zhongzao 39 e KSK 133 sob baixo (LT + NTW), temperatura ótima (OP + NTW) e estresse de alta temperatura (HT + NTW). Portanto, o nanopriming é recomendado para lidar com as condições de estresse de alta e baixa temperatura, juntamente com a produtividade aprimorada do arroz.
RESUMO
BACKGROUND: Graves' disease is an autoimmune disorder characterised by excessive production of thyroid hormones, which induces increased cellular metabolism in most tissues and increased production of reactive oxygen species (ROS). The aim of this work was to analyse the effect of ROS on cell viability and the expression of catalase (CAT), glutathione peroxidase-1 (GPx-1), superoxide dismutase (SOD-1) and DNA methyltransferase-1 (DNMT-1) in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from patients with newly diagnosed Graves' disease or treated with methimazole. PATIENTS AND METHODS: For this study, women patients with newly diagnosed Graves' disease (n=18), treated with methimazole (n=6) and healthy subjects (n=15) were recruited. ROS were evaluated by flow cytometry, and the viability/apoptosis of PBMC was analysed by flow cytometry and fluorescence microscopy. Genomic expression of CAT, GPx-1, SOD-1 and DNMT-1 was quantified by real-time PCR. RESULTS: We found high levels of ROS and increased expression of CAT, GPx-1, SOD-1 and DNMT-1 in PBMC from patients with newly diagnosed Graves' disease. Methimazole treatment reversed these parameters. Cell viability was similar in all study groups. CONCLUSIONS: ROS induces the expression of CAT, GPx-1, and SOD-1. The activity of these enzymes may contribute to the protection of PBMC from the harmful effect of free radicals on cell viability. Increased expression of DNMT-1 may be associated with aberrant methylation patterns in immunoregulatory genes contributing to autoimmunity in Graves' disease.
Assuntos
Doença de Graves , Metimazol , DNA/metabolismo , Feminino , Doença de Graves/tratamento farmacológico , Humanos , Leucócitos Mononucleares/metabolismo , Metimazol/farmacologia , Metimazol/uso terapêutico , Metiltransferases/metabolismo , Oxirredução , Espécies Reativas de Oxigênio/metabolismo , Superóxido Dismutase/metabolismoRESUMO
The aim of this research was to evaluate the effect of abscisic acid (ABA) on gas exchange and the activity of antioxidant enzymes of Ormosia arborea (Vell.) Harms seedlings under water deficit and its influence on the recovery potential of the seedlings. The experiment was conducted using four treatments, being daily irrigation or water restriction without and with 10 µM ABA. Seedlings under water deficit + ABA showed greater adjustment to drought, and when re-irrigated, they restored photosynthetic metabolism and water potential. ABA minimizes the reduction in the photosynthetic metabolism and water potential of the leaf, however, it does not increase the antioxidant activity of the O. arborea seedlings under water deficit. These results suggest that this species exhibits plasticity, which enables it to survive also in environments subjected to temporary water deficit regardless of the supplementation of ABA. We suggest that other doses of ABA be researched to expand the beneficial effect of ABA on this species.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ácido abscísico (ABA) nas trocas gasosas e na atividade de enzimas antioxidantes de mudas de Ormosia arborea (Vell.) Harms sob deficiência hídrica e sua influência no potencial de recuperação das mudas. O experimento foi conduzido com quatro tratamentos, sendo eles irrigação diária ou restrição hídrica sem e com 10 µM ABA. As mudas sob déficit hídrico + ABA apresentaram maior ajuste à seca e ao serem re-irrigadas restabeleceram o metabolismo fotossintético e o potencial hídrico. O ABA minimizou a redução do metabolismo fotossintético e do potencial da água na folha, porém, não aumentou a atividade antioxidante de mudas de O. arborea sob déficit hídrico. Esses resultados sugerem que esta espécie apresenta plasticidade fisiológica, o que lhe permite sobreviver em ambientes sujeitos a déficit hídrico temporário, independente da suplementação de ABA. Sugerimos que outras doses de ABA sejam avaliadas para ampliar os efeitos benéficos do ABA sobre esta espécie.
Assuntos
Água , Ácido Abscísico , Fotossíntese , Folhas de Planta , Secas , AntioxidantesRESUMO
The aim of this research was to evaluate the effect of abscisic acid (ABA) on gas exchange and the activity of antioxidant enzymes of Ormosia arborea (Vell.) Harms seedlings under water deficit and its influence on the recovery potential of the seedlings. The experiment was conducted using four treatments, being daily irrigation or water restriction without and with 10 μM ABA. Seedlings under water deficit + ABA showed greater adjustment to drought, and when re-irrigated, they restored photosynthetic metabolism and water potential. ABA minimizes the reduction in the photosynthetic metabolism and water potential of the leaf, however, it does not increase the antioxidant activity of the O. arborea seedlings under water deficit. These results suggest that this species exhibits plasticity, which enables it to survive also in environments subjected to temporary water deficit regardless of the supplementation of ABA. We suggest that other doses of ABA be researched to expand the beneficial effect of ABA on this species.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ácido abscísico (ABA) nas trocas gasosas e na atividade de enzimas antioxidantes de mudas de Ormosia arborea (Vell.) Harms sob deficiência hídrica e sua influência no potencial de recuperação das mudas. O experimento foi conduzido com quatro tratamentos, sendo eles irrigação diária ou restrição hídrica sem e com 10 μM ABA. As mudas sob déficit hídrico + ABA apresentaram maior ajuste à seca e ao serem re-irrigadas restabeleceram o metabolismo fotossintético e o potencial hídrico. O ABA minimizou a redução do metabolismo fotossintético e do potencial da água na folha, porém, não aumentou a atividade antioxidante de mudas de O. arborea sob déficit hídrico. Esses resultados sugerem que esta espécie apresenta plasticidade fisiológica, o que lhe permite sobreviver em ambientes sujeitos a déficit hídrico temporário, independente da suplementação de ABA. Sugerimos que outras doses de ABA sejam avaliadas para ampliar os efeitos benéficos do ABA sobre esta espécie.
Assuntos
Antioxidantes/análise , Desidratação , Magnoliopsida/fisiologia , Magnoliopsida/metabolismo , Reativadores Enzimáticos/administração & dosagem , Ativação EnzimáticaRESUMO
Abstract The aim of this research was to evaluate the effect of abscisic acid (ABA) on gas exchange and the activity of antioxidant enzymes of Ormosia arborea (Vell.) Harms seedlings under water deficit and its influence on the recovery potential of the seedlings. The experiment was conducted using four treatments, being daily irrigation or water restriction without and with 10 M ABA. Seedlings under water deficit + ABA showed greater adjustment to drought, and when re-irrigated, they restored photosynthetic metabolism and water potential. ABA minimizes the reduction in the photosynthetic metabolism and water potential of the leaf, however, it does not increase the antioxidant activity of the O. arborea seedlings under water deficit. These results suggest that this species exhibits plasticity, which enables it to survive also in environments subjected to temporary water deficit regardless of the supplementation of ABA. We suggest that other doses of ABA be researched to expand the beneficial effect of ABA on this species.
Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ácido abscísico (ABA) nas trocas gasosas e na atividade de enzimas antioxidantes de mudas de Ormosia arborea (Vell.) Harms sob deficiência hídrica e sua influência no potencial de recuperação das mudas. O experimento foi conduzido com quatro tratamentos, sendo eles irrigação diária ou restrição hídrica sem e com 10 M ABA. As mudas sob déficit hídrico + ABA apresentaram maior ajuste à seca e ao serem re-irrigadas restabeleceram o metabolismo fotossintético e o potencial hídrico. O ABA minimizou a redução do metabolismo fotossintético e do potencial da água na folha, porém, não aumentou a atividade antioxidante de mudas de O. arborea sob déficit hídrico. Esses resultados sugerem que esta espécie apresenta plasticidade fisiológica, o que lhe permite sobreviver em ambientes sujeitos a déficit hídrico temporário, independente da suplementação de ABA. Sugerimos que outras doses de ABA sejam avaliadas para ampliar os efeitos benéficos do ABA sobre esta espécie.
RESUMO
La fritura repetida de alimentos produce termooxidación y polimerización, potencialmente negativas para la salud. Se desconoce cómo reacciona el sistema gastrointestinal frente a estos compuestos. Las proantocianidinas poseen propiedades antioxidantes e hipolipemiantes. Hipotetizamos que un extracto de algarrobo rico en proantocianidinas (CFE) mejora la defensa del intestino frente a la agresión termooxidativa. Se estudió, en el aceite de girasol, la termooxidación producida por la fritura repetida de pescado y, en ratas Wistar, el efecto de administrar conjuntamente aceite de fritura y CFE sobre: la digestión de los compuestos termooxidados, la lipemia postprandial, las proteínas implicadas en la absorción de lípidos, y la actividad y expresión antioxidante y de hemo-oxigenasa-1 en intestino delgado. Doce ratas Wistar, macho, de 200-250 g fueron canuladas durante una semana con la mezcla del aceite termooxidado-CFE o con aceite termooxidado. Se cuantificó la alteración termooxidativa en el aceite de fritura y en la grasa post-prandial del lumen gastrointestinal, la lipemia postprandial, las proteínas NPC1L1, ACAT-2 y MTP, y el estado antioxidante en duodeno, yeyuno e íleon. Se encontraron niveles elevados de compuestos de polimerización y triglicéridos oxidados en el aceite de girasol y en la grasa del lumen gastrointestinal. La administración de aceite de girasol termooxidado-CFE disminuye la digestibilidad del aceite y de los compuestos poliméricos/termooxidados, aminora la lipemia postprandial, eleva NPC1L1, ACAT-2 y MTP, y mejora el estado antioxidante intestinal y la excreción de polímeros fecales. El empleo de CFE reduce la lipemia postprandial y garantiza un estado antioxidante intestinal adecuado frente a lípidos termooxidados.(AU)
The repeated frying of food in sunflower oil produces thermo-oxidation and polymerization, potentially negative for health. The reaction of the gastrointestinal system to these compounds is unknown. Proanthocyanidins have antioxidant and lipid-lowering properties. We hypothesize that a carob-fruit extract rich in proanthocyanidins (CFE) improves the defense of the intestine against thermo-oxidative aggression. In sunflower oil, the thermo-oxidation produced by repeated frying of fish was studied while, in Wistar rats, the effect of jointly administering altered sunflower oil and CFE on: the digestion of thermo-oxidized compounds, postprandial lipaemia, proteins involved in lipid absorption, antioxidant and hemoxygenase-1 activity and expression in the small intestine. Twelve male Wistar rats, 200-250 g were cannulated for one week with the mixture of the thermo-oxidized oil-CFE or the thermo-oxidized oil. Thermo-oxidation was determined in sunflower oil and in the postprandial-fat of the gastrointestinal lumen, postprandial lipaemia, the proteins NPC1L1, ACAT-2 and MTP, and the antioxidant status in the duodenum, jejunum and ileum. High thermo-oxidation and polymerization levels were found on sunflower oil and fat in the gastrointestinal lumen. The administration of thermo-oxidized sunflower oil-CFE decreases the digestibility of the oil and the polymeric/thermo-oxidized compounds, reduces postprandial lipaemia, increases NPC1L1, ACAT-2, and MTP, and improves the intestinal antioxidant status and excretion of fecal polymers. The use of CFE reduces postprandial lipaemia and guarantees an adequate intestinal antioxidant status against thermo-oxidized lipids.(AU)
Assuntos
Humanos , Óleo de Girassol , Prosopis , Proantocianidinas , Fibras na Dieta , Hiperlipidemias , Antioxidantes , 24439 , Dieta Hiperlipídica/efeitos adversosRESUMO
Introducción: El estrés oxidativo, puede disminuir el rendimiento deportivo, generando una posible sobrecarga muscular. Una adecuada alimentación contribuye a disminuir los productos derivados del estrés oxidativo; un alimento antiestrés oxidativo es el fruto de la Passiflora edulis, ya que se ha comprobado in-vitro su alto contenido polifenólico. Objetivo: Determinar el efecto del consumo de Passiflora edulis sobre marcadores de estrés oxidativo en voleibolistas durante un microciclo de choque. Metodología: Voluntariamente participaron 14 voleibolistas; aleatoriamente fueron divididos en grupo experimental (GE) y grupo placebo (GP), ambos grupos entraron al microciclo de choque. Durante los siete días del microciclo, GE consumió 2 ml/día de zumo de Passiflora edulis (1mg/ml) y GP recibió 2 ml de placebo. Se tomaron 4 muestras sanguíneas durante los días 1(D1), 4(D4), 7(D7) y 14(D14). Se determinó catalasa (CAT), superóxido dismutasa (SOD) y las sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS). Resultados: Durante el microciclo, SOD incremento en ambos grupos, en D4 con respecto al D1, y disminuyó del D14 con respecto al D7 ambos significativamente. La CAT no presentó diferencias estadísticas entre los días evaluados. Las diferencias estadísticas con respecto a TBARS únicamente se presentaron en GE y fueron en el incremento del D4 con respecto al D1, y en el descenso del D14 con respecto al D7. No hubo diferencias significativas al comparar las mediciones realizadas entre el GE y el GP. Conclusión: No se encontró efecto significativo del consumo de P. edulis sobre los marcadores de estrés oxidativo evaluados, es necesario evaluar diferentes concentraciones del zumo.
Introduction: Oxidative stress can decrease sports performance, generating a possible muscle overload. An adequate diet contributes to reducing the products derived from oxidative stress; an oxidative anti-stress food is the fruit of Passiflora edulis, as has been verified in-vitro its high polyphenolic content. Objective: to determine the effect of Passiflora edulis consumption on oxidative stress markers in volleyball players during a shock microcycle. Methodology: 14 volleyball players participated voluntarily; They were randomly divided into an experimental group (EG) and a placebo group (PG), both groups entered the shock microcycle. During the seven days of the microcycle, GE consumed 2 ml / day of Passiflora edulis juice (1mg/ml) and PG received 2 ml of placebo. Four blood samples were taken on days 1(D1), 4(D4), 7(D7) and 14(D14). Catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) were determined. Results: During the microcycle, SOD increased in both groups, in D4 compared to D1, and decreased significantly in D14 compared to D7. The CAT did not present statistical differences between the days evaluated. The statistical differences with respect to TBARS only appeared in GE and were in the increase of D4 with respect to D1, and in the decrease of D14 with respect to D7. There were no significant differences when comparing the measurements made between the EG and the GP. Conclusion: No significant effect of the consumption of Passiflora edulis was found on the oxidative stress markers evaluated, it is necessary to evaluate different concentrations of the juice.
Assuntos
Adulto , Biomarcadores , Passiflora , EnzimasRESUMO
ABSTRACT: Progressive deterioration and loss of articular cartilage are the final degenerative events common to osteoarthritis (OA). Reactive oxygen species (ROS) play an important role in this chondrocyte catabolic activity, leading to cell death and matrix components breakdown. Intra-articular corticosteroid injections such as triamcinolone acetonide have been used to control pain and inflammation associated with OA. New treatments for OA, platelet-rich plasma and pentosan polysulphate sodium have also been used and further investigations are necessary to determine their safety in joint cells. In this in vitro study, the use of these three substances (triamcinolone acetonide, platelet-rich plasma, and pentosan polysulphate sodium) in healthy chondrocytes did not alter the antioxidant status when compared to control groups, indicating that they could be considered safe in healthy conditions.
RESUMO: A deterioração progressiva e perda da cartilagem articular são os eventos finais da osteoartrite (OA). Espécies reativas de oxigênio (ROS) têm papel importante na atividade catabólica de condrócitos, levando a morte celular e quebra dos componentes da matriz. Injeções intra-articulares de corticosteroides, como com o acetonido de triancinolona, são usadas para controle da dor e inflamação associadas à OA. Novos tratamentos para a OA, como o plasma rico em plaquetas e o pentosano polissulfato sódico, também tem sido utilizados e necessitam de maiores investigações para determinar sua segurança para as células articulares de equinos. Neste estudo in vitro, o uso destas três substâncias (acetonido de triancinolona, pentosan polissulfato de sódio de plasma rico em plaquetas) em condrócitos saudáveis de equinos não alterou o status antioxidante quando comparado aos grupos controle, indicando que puderam ser considerados seguros em condições saudáveis.
RESUMO
Resumen El cultivo intensivo de peces es una estrategia econòmicamente importante para producir alimento. Sin embargo, las prácticas de cultivo intensivo generan estrés oxidativo e inmunosupresión, lo que ocasiona pérdidas de la calidad del especimen y aumento en la mortalidad. Para contrarrestar estos efectos, se ha optado por la administración de vegetales como fuente de polifenoles con propiedades antioxidantes e inmunoestimulantes en peces carnívoros de cultivo. El objetivo de este trabajo fue describir los efectos de los polifenoles de origen vegetal como antioxidantes e inmunoestimulantes en peces carnívoros, y promover su uso como ingredientes funcionales en la acuicultura. Los vegetales como fuente de polifenoles tienen la capacidad de mejorar los sistemas de defensa inmune y antioxidante de las especies analizadas, con un tejido de mejor calidad nutricional y un mayor contenido endógeno de antioxidantes. No obstante, las propiedades biológicas de los polifenoles dependen del tipo y concentra ción en el vegetal, de la dosis y el tiempo de administración, así como de la matriz alimentaria, la cual determina la bioaccesibilidad y biodisponibilidad de los polifenoles en el organismo. Es la información generada sobre el efecto de los polifenoles en la calidad post mortem, por lo que se deben realizar más estudios.
Abstract Fish production by intensive aquaculture, is an economically important strategy to produce food. However, intensive fish farming generates oxidative stress and suppress the immune system, causing loss of product quality and increasing fish mortality rates. To diminish these effects, plants as a source of polyphenols with antioxidants and immunostimulant properties were administered to carnivorous farmed fish. The aim of this study was to describe the effects of plant polyphenols as antioxidants and immunostimulants on carnivorous fish, and to promote their use as functional ingredients in aquaculture. Plants as a source of polyphenols showed the ability to improve the immune and antioxidant defense systems of the analyzed species, resulting in a tissue of better nutritional quality and a higher endogenous antioxidant content. However, the biological properties of polyphenols are dependent on the type of plant and their concentration within it, the dose and the time of administration, as well as the food matrix, which determines their bioaccessibility and bioavailability in the organism. There is little information on the effec of polyphenols in post mortem quality; therefore, further studies should be conducted.
RESUMO
ABSTRACT Salinity is one of the major environmental stress factors that affect crop productivity, as well as interfering with plant growth and development, resulting in reduced production quality. Given this, we highlight the importance of research in response to plants subjected to salt stress in order to assess the physiological and biochemical behavior of genotypes, with the objective of selecting the more tolerant. One way to ensure the uniformity of the response of the plants is through in vitro cultivation, which allows control of the cultivation conditions. Therefore, the objective of this work was to evaluate the response of two commercial varieties of sugar cane exposed to saline stress in different conditions (gradual and abrupt). Two varieties of sugarcane (RB931011 and RB872552) were subjected to in vitro salt stress by NaCl (56 mM and 112 mM), either gradually or suddenly. The responses of the enzymatic antioxidant system (catalase, peroxidases and ascorbate peroxidase) and free proline, as well as the Na+ and K+ contents, were assessed 30 days after the beginning of the treatments. Differences were observed in the responses of the varieties as a function of the induction mode of salt stress, graded or by shock, rather than as a function of the NaCl concentrations in the culture medium. The stress response is therefore conditioned not only by salt concentration, but also by the form of exposure to salt.
RESUMEN La salinidad es uno de los principales factores de estrés ambiental, además de interferir en el crecimiento de las plantas perjudica directamente la producción agrícola. En ese contexto, se destaca la importancia de investigaciones direccionadas a la respuesta de las plantas sometidas al estrés salino, con el fin de evaluar el comportamiento fisiológico y bioquímico con el objetivo de seleccionar genotipos tolerantes a dicha condición. Una de las técnicas más utilizadas para uniformizar la respuesta de las plantas a una condición en particular es el cultivo de tejidos in vitro. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar la respuesta de dos variedades comerciales de caña de azúcar (RB931011 e RB872552) expuestas a estrés salino con NaCl (56 mM e 112 mM) en diferentes condiciones, gradual y abrupta. Las respuestas del sistema antioxidante enzimático (catalasa, peroxidasa y ascorbato peroxidasa) y prolina libre, asi como las concentraciones de Na+ e K+ fueron evaluadas 30 días después del inicio de los tratamientos. Fueron observadas diferencias en la respuesta de las variedades en función del modo de inducción del estrés salino, graduado o abrupto, y no solo en función de las concentraciones de NaCl en el medio de cultivo. La respuesta al estrés es condicionada no solo por la concentración de sal sino también por la forma de exposición al medio salino.
RESUMO
ABSTRACT: The exposure of plants to multiple stress conditions can cause over production of reactive oxygen species promoting an imbalance in the redox system. The aim of this study was to examine the antioxidant response from varieties of sugarcane under adverse conditions, to understand the defense mechanisms of tolerant and sensitive genotypes. Micropropagated sugarcane of six genotypes, RB966928, RB98710, RB855453, RB99395, RB867515, and RB855156, were subjected to isolated action of high-temperature stress and a combination of water and saline stress, and effects were evaluated. Activities of enzymes such as superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX), as well as stress indicators such as lipid peroxidation (MDA content) and hydrogen peroxide (H2O2) content were evaluated. The RB867515 variety showed synchrony between the enzymatic activity and ROS regulation and detoxification, in the plant cell under environmental stress situations, thereby ensuring the maintenance of the relative water content without increment of lipid peroxidation; and consequently, the maintenance of physiological processes and plant growth. These results indicated that lipid peroxidation associated with relative water content can be good biochemical markers of sensitivity to multiple stresses in sugarcane.
RESUMO: A exposição de plantas a condições de estresse múltiplo pode causar uma superprodução de espécies reativas de oxigênio promovendo desequilíbrio no sistema redox. O objetivo deste trabalho foi estudar a resposta antioxidante de variedades de cana-de-açúcar sob condições adversas visando a compreensão de mecanismos de defesa de genótipos tolerantes e sensíveis. Mudas micropropagadas de cana-de-açúcar de seis genótipos, RB966928, RB98710, RB855453, RB99395, RB867515 e RB855156 foram submetidas à avaliação da ação isolada do estresse por alta temperatura e da sua combinação com o estresse hídrico e salino. Avaliou-se a atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e ascorbato peroxidase (APX), bem como a peroxidação lipídica (teor de MDA) e teor de peróxido de hidrogênio (H2O2), indicadores de estresse. A variedade RB867515 destacou-se por apresentar sincronia entre a atividade enzimática na regulação e desintoxicação das ROS, produzidas na célula vegetal durante situações de estresse ambiental, garantindo a manutenção do teor relativo de água sem incremento da peroxidação lipídica e, consequentemente, a manutenção dos processos fisiológicos e o crescimento da planta. Os resultados indicam que a peroxidação lipídica associada ao baixo teor relativo de água podem ser bons marcadores bioquímicos de sensibilidade da cana-de-açúcar à estresses múltiplos.
RESUMO
ABSTRACT Schinus terebinthifolius Raddi is a tree species that can be used in the recovery of degraded areas, as it exhibits rapid growth and has a very expansive root system, facilitating water uptake from the deeper layers of the soil. The objective of this study was to evaluate photosynthesis and enzymatic activity in S. terebinthifolius seedlings under conditions of water deficit and their potential to recover following re-irrigation. The experiment was conducted in a greenhouse under a plastic covering where plants were distributed into two groups: Group 1 - control plants, where irrigation was maintained at 70% of the water retention capacity, and Group 2 - stressed plants, where irrigation was suspended until the photosynthetic rate neared zero, followed by rehydration for 12 days, then a further suspension of irrigation. At the beginning of the experiment and during the suspension of irrigation and rehydration, plants were evaluated for gas and antioxidant enzyme exchanges. Hydric stress significantly reduced photosynthesis, stomatal transpiration conductance, carboxylation efficiency of Rubisco, and the chlorophyll content of the S. terebinthifolius plants. Following rehydration, plants recovered the carboxylation efficiency of Rubisco, but not the photosynthetic rate. Antioxidant enzyme activity increased in both the aerial part and the root in response to water deficit.
RESUMO Schinus terebinthifolius Raddi é uma espécie arbórea que pode ser utilizada em recuperação de áreas degradas, sendo uma espécie de rápido crescimento com um sistema radicular bem expansivo o que facilita captar águas nas camadas mais profundas do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o metabolismo fotossintético e enzimático das mudas de S. terebinthifolius sob condições de déficit hídrico e seu potencial de recuperação após a retomada de irrigação. O experimento foi realizado em casa de vegetação sob cobertura plástica onde os vasos foram distribuídos em dois lotes sendo: 1 - Controle, onde a irrigação das plantas foi mantida a 70% da capacidade de retenção de água e o lote 2 - Estresse, onde a suspensão da irrigação foi mantida até que a taxa fotossintética apresentasse níveis próximos de zero seguida de reidratação por 12 dias e nova suspensão da irrigação. No início do experimento e na suspensão da irrigação e reidratação, as plantas foram avaliadas quanto as trocas gasosas e enzimas antioxidantes. O estresse hídrico reduz significativamente a fotossíntese, a transpiração condutância estomática, a eficiência de carboxilação da rubisco e os teores de clorofila das plantas de S. terebinthifolius. As enzimas antioxidantes aumentaram tanto na parte aérea quanto na raiz em resposta ao déficit hídrico.
RESUMO
This study aimed to analyze oxidative stress produced in cucumber seeds and seedlings when exposed to aqueous extract from dried leaves of leucaena, as well as its effect on the germination behavior, early growth and the antioxidant enzymes activity. It was evaluated the percentage, the speed index, the average time, the frequency and germination synchronization, the root length and shoot, as well as the catalase and peroxidase enzymes activity. There was no significant inhibitory effect of the leaf extracts on the germination percentage. However, there was delay in the seeds germination, as the extract proportion increased. A stimulatory effect of the extract compared to the shoot length was observed, however the root growth was significantly reduced. The catalase activities had a peak at 24 hours after soaking the seeds, however, the activities were reduced in seedlings. The peroxidase activity was low in the seeds and increased in the seedlings at 168 hours after immersion. The results suggest that there was oxidative stress due to allelochemicals present in the leaves extracts from leucaena, verified by germination and initial growth changes, causing alterations in the plants rootlets.
Este trabalho objetivou analisar o estresse oxidativo produzido em sementes e plântulas de pepino quando submetidas a extrato aquoso de folhas secas de leucena bem como, seu efeito sobre o comportamento germinativo, crescimento inicial e atividade de enzimas antioxidantes. Foram avaliadas a porcentagem, índice de velocidade, tempo médio, frequência e sincronização da germinação, comprimento de raiz e parte aérea e atividade das enzimas catalase e peroxidase. Não houve efeito inibitório significativo dos extratos sobre a porcentagem de germinação. No entanto, houve atraso na germinação das sementes, à medida que se aumentou a proporção do extrato. Foi observado efeito estimulatório do extrato em relação ao comprimento da parte aérea, porém o crescimento da raiz foi reduzido significativamente. As atividades da catalase tiveram pico às 24 horas de embebição das sementes, tendo sido reduzido nas plântulas. No entanto, a atividade da peroxidase foi baixa nas sementes e teve aumento nas plântulas, às 168 horas após a embebição. Os resultados sugerem que houve estresse oxidativo devido aos aleloquímicos presentes nos extratos foliares de leucena, verificado pelas alterações na germinação e de crescimento inicial, o que causou alterações nas radículas das plântulas.
Assuntos
Alelopatia , Antioxidantes , Cucumis sativus , Espécies Reativas de OxigênioRESUMO
ABSTRACT Preservation of the quality of coffee seeds is hindered by their intermediate behavior in storage. However, long-term storage at sub zero temperatures may be achieved by adjusting the water content of the seeds. The aim of this study was to evaluate the tolerance of coffee seeds to freezing, in relation to physiological and enzymatic modifications. Coffee seeds were dried in two manners, rapid and slow, to water contents of interest, 0.67, 0.43, 0.25, 0.18, 0.11, and 0.05 g H2O g-¹ dw (dry basis). After drying, the seeds were stored at a temperature of -20 ºC and of 86 ºC for 24 hours and for 12 months, and then compared to seeds in cold storage at 10 ºC. The seeds were evaluated through calculation of percentage of normal seedlings, percentage of seedlings with expanded cotyledonary leaves, dry matter of roots and of hypocotyls, and viability of embryos in the tetrazolium test. Expression of the enzymes superoxide dismutase, catalase, and peroxidase were evaluated by means of electrophoretic analysis. Only seeds dried more slowly to 0.18 g H2O g-1 dw present relative tolerance to storing at -20 °C for 12 months. Coffee seeds do not tolerate storage at a temperature of -86 ºC for 12 months. Water contents below 0.11g H2O g-¹ dw and above 0.43 g H2O g-¹ dw hurt the physiological quality of coffee seeds, regardless of the type of drying, temperature, and storage period. Coffee seed embryos are more tolerant to desiccation and to freezing compared to whole seeds, especially when the seeds are dried to 0.05 g H2O g-¹ dw. The catalase enzyme can be used as a biochemical marker to study tolerance to freezing in coffee seeds.
RESUMO A preservação da qualidade de sementes de café é dificultada pelo comportamento intermediário no armazenamento. Porém, a conservação a longo prazo em temperaturas subzero pode ser conseguido com o ajuste do teor de água das sementes. Objetivou-se neste trabalho avaliar a tolerância de sementes de café ao congelamento, com relação às modificações fisiológicas e enzimáticas. As sementes foram submetidas a dois tipos de secagem, rápida e lenta, até os teores de água de interesse, de 0,67, 0,43, 0,25, 0,18, 0,11, 0,05 g H2O g-¹ dw (base seca). Após secagem, as sementes foram armazenadas em temperatura de -20 e de -86 ºC, por 24 horas e por 12 meses, sendo comparadas às sementes armazenadas em câmara fria a 10 ºC. As sementes foram avaliadas pela porcentagem de plântulas normais, plântulas com folhas cotiledonares expandidas, matéria seca de raízes e de hipocótilos e viabilidade dos embriões no teste de tetrazólio. A expressão das enzimas superóxido dismutase, catalase e peroxidase foi avaliada por meio de análise eletroforética. Apenas as sementes secadas lentamente até 0,18 g H2O g-¹ dw apresentam relativa tolerância ao armazenamento a -20 °C por 12 meses. Sementes de café não toleram o armazenamento à temperatura de -86 ºC por 12 meses. Umidades abaixo de 0,11g H2O g-¹ dw e acima de 0,43 g H2O g-¹ dw são prejudiciais à qualidade fisiológica das sementes de café, independentemente do tipo de secagem, temperatura e período de armazenamento. Embriões de sementes de café são mais tolerantes à dessecação e ao congelamento quando comparado às sementes inteiras, principalmente quando as sementes são secadas até 0,05 g H2O g-¹ dw. A enzima catalase pode ser usada como um marcador bioquímico para estudar a tolerância de sementes de café ao congelamento.
