Características anatômicas e fisiológicas de Typha domingensis Pers. submetida a concentrações crescentes de arsênio

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

The contamination of aquatic environments by Arsenic (As) has its origins through anthropic action or through the release of high levels of this element by natural processes. Among the sources of contamination, we highlight those caused by anthropic actions through the application of agricultural or mining tailings. Many aquatic plants have been used in phytoremediation programs, in biomonitoring heavy metal pollution, due to its tolerance and absorption and accumulation capacity of inorganic substances. It is in this context that the present study aimed at evaluating the behavior of Typha domingensis Pers. when subjected to increasing concentrations of As. The experiments were conducted in a greenhouse at the Universidade Federal de Lavras, Department of Biological Sciences, where the plants were cultivated in Hoagland & Arnon 40 % nutritive solution and submitted to increasing concentrations of As (0.00, 0.25, 0.50, 1.00, 2.00 and 4.00 mg L- 1). Foliar and root anatomical analyzes were performed by lighted microscopy, as well as physiological analyses using a portable SPAD-502 chlorophyll meter (Konica Minolta, Tokyo, Japan) and an infrared gas exchange analyzer (( IRGA ) LI - 6400 model). The chlorophyll content showed significant reduction as the concentrations of As increased, and stomatal functionality was not altered. The epidermis and palisade parenchyma of the leaves presented the tendency to increase the thickness in the presence of As. Photosynthesis remained unaltered in the presence of As. Root epidermis presented reduction in thickness with the increase of As concentrations. This may indicate the beginning of toxicity to As. The exodermis and endodermis were the tissues responsible for creating apoplastic barriers against the diffusion of the metal throughout the plant body. The anatomical and physiological changes occurred in a way which favored the tolerance of T. domingensis to As.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Botânica Aplicada

A contaminação de ambientes aquáticos por arsênio (As) tem origem por meio da ação antrópica ou pela liberação de altos níveis deste elemento por processos naturais. Entre as fontes de contaminação, destacam-se aquelas ocasionadas pela atividade humana, via aplicação de produtos agrícolas ou de rejeitos de mineração. Diversas plantas aquáticas têm sido utilizadas em programas de fitorremediação, no biomonitoramento da poluição por metais pesados, devido à sua tolerância e capacidade de absorção e acúmulo de substâncias inorgânicas. É nesse contexto, que objetivou-se,no presente trabalho,avaliar o comportamento de Typha domingensis Pers., quando submetida à concentrações crescentes de As. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação na Universidade Federal de Lavras, Departamento de Ciências Biológicas, onde as plantas foram cultivadas em solução nutritiva de Hoagland & Arnon 40% e submetidas às concentrações crescentes de As (0,00; 0,25; 0,50; 1,00; 2,00 e 4,00 Mg L-1). Foram realizadas análises anatômicas foliares e radiculares em microscopia de luz e análises fisiológicas utilizando o medidor portátil de clorofila SPAD-502 e o analisador de trocas gasosas por infravermelho (IRGA). Os teores de clorofila sofreram redução significativa à medida que as concentrações de As aumentaram, a condutância estomática e a transpiração apresentaram um significativo aumento à medida que as concentrações de As aumentaram, a funcionalidade dos estômatos não foi alterada. A epiderme e o parênquima paliçádico das folhas tenderam a aumentar suas espessuras em presença de As. A fotossíntese manteve-se inalterada na presença do As. A epiderme da raiz apresentou menor espessura à medida que as concentrações de As aumentaram, podendo indicar princípios de toxicidade ao As. Exoderme e endoderme foram os tecidos responsáveis por criar barreiras apoplásticas contra a difusão do metal pelo corpo da planta. As alterações anatômicas e fisiológicas ocorreram de modo a favorecer a tolerância de T. domingensis ao As.