O papel do peróxido de hidrogênio na tolerância de soja (Glycine max) ao alagamento

Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agronomia, área de concentração em Fisiologia Vegetal, para a obtenção do título de Mestre.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fisiologia Vegetal

The present work aimed at evaluating the influence of pretreatment of soybean seeds (Glicine max) with hydrogen peroxide regarding flooding tolerance. Thus, soybean seeds were pre-treated with 70mM H2O2 or water (control) and, 12 days after sowing, they were submitted to flooding. The evaluations were performed before the imposition of stress, at 16 days (symptoms of chlorosis in control plants) and at 27 days (symptoms of chlorosis in pretreated plants) of flooding. Stomatal conductance, photosynthetic rate, biomass accumulation, pigment content, antioxidant system and stem diameter of plants exposed to flooding were evaluated. We observed that the pretreatment increased catalase activity in the leaves which, in addition to larger carotenoid content, provided maintenance in the chlorophyll levels and photosynthetic rates in pre-treated plants, causing higher dry matter accumulation in the shoots of these plants. The pretreatment with hydrogen peroxide also lead to morph-anatomical adaptations such as stem hypertrophy and increased formation of adventitious roots. The pretreatment also sparked soybean tolerance to flooding by activating different pathways which acted together, mitigating the effects of prolonged stress, resulting in better physiological performance. Hydrogen peroxide acted as a signaling molecule to trigger physiological responses of soybean to flooding.

Objetivou-se, no presente trabalho, avaliar a influência do pré-tratamento de sementes de soja (Glicine max) com peróxido de hidrogênio, na tolerância ao alagamento. Dessa maneira, sementes de soja foram pré-tratadas com H2O2 70mM ou com água (controle) e 12 dias após semeadura essas foram submetidas ao alagamento. As avaliações foram realizadas antes da imposição do estresse, aos 16 dias (aparecimento de clorose nas plantas controle) e aos 27 dias (aparecimento de clorose nas plantas pré-tratadas) de alagamento. Avaliou-se a condutância estomática, taxa fotossintética, acúmulo de massa seca, conteúdo de pigmentos, sistema antioxidante e diâmetro do caule das plantas expostas ao alagamento. Observou-se que o pré-tratamento induziu a uma maior atividade da enzima catalase em folha, que, juntamente, com maiores teores de carotenoides proporcionaram uma manutenção dos níveis de clorofila e taxas fotossintéticas em plantas pré-tratadas, o que culminou com maior acúmulo de massa seca na parte aérea dessas plantas. O pré-tratamento com peróxido de hidrogênio também levou ao aparecimento de adaptações morfoanatômicas como hipertrofia do caule e maior formação de raízes adventícias. O pré-tratamento com H2O2 desencadeou a tolerância de plantas de soja ao alagamento pela ativação de diferentes vias que atuaram conjuntamente, atenuando os efeitos do estresse prolongado nestas plantas e resultando em um melhor desempenho fisiológico. O peróxido de hidrogênio atuou como molécula sinalizadora para desencadear as respostas fisiológicas de plantas de soja submetidas ao alagamento.