segunda-feira, 11 de maio de 2020

O ESTRESSE ABIÓTICO NA VIDEIRA


              O estresse abiótico, refere-se a todos aqueles fatores físicos que possam afetar negativamente o crescimento e a produtividade das plantas. Estes podem ser causados por seca, inundações, produtos químicos e temperaturas extremas (altas e baixas), sem dúvida, as cultivares também são afetadas por outros fatores como a intensidade de luz e o déficit de  adubos inorgânicos (como nitrogênio, fósforo ou potássio), os quais também desempenham um papel importante nas perdas das safras agrícolas e industriais e, além disso por intoxicações químicas (defensivos, adubos, herbicidas).

Para lidar com condições adversas, as plantas desenvolveram uma série de respostas fisiológicas e metabólicas por meio da ativação de vários genes responsivos ao estresse e da síntese de diversas proteínas funcionais, por meio de uma complexa rede de transdução de sinais para conferir tolerância às tensões ambientais.

Mediante situações de estresse há produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), incluindo peróxido de hidrogênio (H2O2 ), radical superóxido (O 2-), radical hidroxila (OH-) e oxigênio singlete (O2- ) etc., resultantes da excitação ou redução incompleta do oxigênio molecular, são subprodutos prejudiciais do metabolismo celular básico em organismos aeróbicos. As espécies reativas de oxigênio, que podem ser chamadas também de espécies ativas de oxigênio ou mesmo intermediários ativos de oxigênio são formas reduzidas de oxigênio que são energeticamente mais reativas que o oxigênio molecular, ou seja, são compostos que tem maior facilidade em reagir com outras substâncias podendo gerar uma cascata de reações.

Os processos metabólicos aeróbicos, como a respiração e a fotossíntese, inevitavelmente produzem ROS nas mitocôndrias, cloroplasto e peroxissomo. Sob condições ótimas de crescimento, as ROS intracelulares são produzidas principalmente em um nível baixo nas organelas. No entanto, as ROS são dramaticamente aumentadas durante o estresse. Sob condições de estresse abiótico, a limitação da captação de CO2 , causada pelo fechamento estomático induzido pelo estresse, favorece a produção fotorrespiratória de H2O2 no peroxissoma e produção de superóxido e H2O2 ou oxigênio singlete pela cadeia de transporte de elétrons fotossinteticamente super-reduzida.

A superprodução de ROS causada por condições de estresse nas células vegetais é altamente reativa e tóxica para proteínas, lipídios e ácido nucléico, resultando em danos celulares e morte. Por outro lado, o aumento da produção de ROS durante os estresses, também pode atuar como sinalizador para a ativação de vias de resposta ao estresse. As plantas desenvolveram um sistema antioxidante enzimático e não enzimático eficiente para se protegerem contra danos oxidativos e modulação fina de baixos níveis de ROS para transdução de sinal.

Enzimas antioxidantes localizadas em diferentes locais das células vegetais trabalham juntas para desintoxicar as ROS. Diante da maior produção de ROS e, considerando-se os prejuízos causados pelas mesmas, as plantas possuem os sistemas antioxidantes enzimático e não-enzimático. O enzimático é composto pela dismutase do superóxido, peroxidase do ascorbato e catalase, dentre outras, enquanto ascorbato, glutationa e tocoferol são antioxidantes não-enzimáticos. A atividade destes dois sistemas, que atuam na proteção contra danos oxidativos, pode ser controlada pela concentração de O2 na célula. As enzimas que fazem parte desse sistema são chamadas de enzimas antioxidantes. Estas atuam sincronizadas, convertendo as formas tóxicas em formas não tóxicas.

Outra importante função é a preservação das membranas plasmáticas das células, não permitindo que ocorra a perda de integridade da membrana, que é resultado da peroxidação de lipídeos. O ascorbato é o principal composto hidrossolúvel que participa na remoção dos ROS. Das muitas funções atribuídas ao ácido ascórbico, a mais relevante é o fato deste ser o mais importante antioxidante primário, reagindo diretamente com os radicais hidroxila, superóxido e oxigênio singleto. Além de sua importância na fotoproteção e na regulação da fotossíntese, o ascorbato desempenha um papel importante como antioxidante secundário, atuando juntamente com α-tocoferol.

Para aumentar a quantidade de ascorbato na planta, um trabalho realizado em várias regiões produtoras de citros no mundo, apresentado pela empresa de fertilizantes Yara, nos mostra que adubação equilibrada com Potássio, Boro, Cobre, Ferro, Manganês, Molibdênio e Zinco tem aumentado o teor de ácido ascórbico em citros. Neste sentido, usamos esta indicação para amenizar o estresse químico em duas áreas de vinhedos e os resultados no primeiro ano de experimento foram muito promissores.



Bibliografia

Apel K., Hirt H. - Reactive oxygen species: metabolism, oxidative stress, and signal transduction. Annu. Rev. Plant Biol. 55. 2004.

Baxter A., Mittler R., Suzuki N. - ROS as key players in plant stress signalling. J. Exp. Bot. 2014.

Couee I., Sulmon C., Gouesbet G., El Amrani A. - Involvement of soluble sugars in reactive oxygen species balance and responses to oxidative stress in plants. J. Exp. Bot. 57. 2006. 

Dietz K. J., Jacob S., Oelze M. L., Laxa M., Tognetti V., De Miranda S. M., et al. - The function of peroxiredoxins in plant organelle redox metabolism. J. Exp. Bot. 57. 2006. 

Gill S. S., Tuteja N. - Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant Physiol. Biochem. 48. 2010. 

Hirayama T., Shinozaki K. - Research on plant abiotic stress responses in the post-genome era: past, present and future. Plant J. 61. 2010.

Keunen E., Peshev D., Vangronsveld J., Van Den Ende W., Cuypers A. - Plant sugars are crucial players in the oxidative challenge during abiotic stress: extending the traditional concept.Plant Cell Environ. 36. 2013.  

Meyer Y., Belin C., Delorme-Hinoux V., Reichheld J. P., Riondet C. - Thioredoxin and glutaredoxin systems in plants: molecular mechanisms, crosstalks, and functional significance.Antioxid. Redox Signal. 17. 2012. 

Miller G., Suzuki N., Ciftci-Yilmaz S., Mittler R. - Reactive oxygen species homeostasis and signalling during drought and salinity stresses. Plant Cell Environ. 33. 2010.

Mittler R., Vanderauwera S., Gollery M., Van Breusegem F. - Reactive oxygen gene network of plants. Trends Plant Sci. 9. 2004. 

Noctor G., Mhamdi A., Foyer C. H. - The roles of reactive oxygen metabolism in drought: not so cut and dried. Plant Physiol. 164. 2014.

Oliveira Jr, R.S. - Mecanismo de ação de Herbicidas. Biologia e manejo de plantas daninha. 2011.

Oliveira Jr, R.S., Constantin, J., Brandão Filho, J.U.T., Callegari, O., Pagliari, P.H., Cavalieri, S.D., Framesqui, V.P., Carreira, S.A.M. e Roso, A.C. - Efeito de subdoses de 2,4-D na produtividade de uva itália e suscetibilidade da cultura em função de seu estádio de desenvolvimento. Eng. Agríc. vol.27 no.spe Jaboticabal Jan. 2007.

Nenhum comentário:

Postar um comentário