Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/29547
metadata.teses.dc.title: Cerium as alleviator of drought-induced stress in Phaseolus vulgaris
metadata.teses.dc.title.alternative: Cério como amenizante do déficit hídrico induzido em Phaseolus vulgaris
metadata.teses.dc.creator: Carmo, Olívia Graziela Gelioli do
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/4201702575534502
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Guilherme, Luiz Roberto Guimarães
metadata.teses.dc.contributor.advisor-co1: Oliveira, Cynthia de
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Pierangeli, Maria Aparecida Pereira
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Marchiori, Paulo Eduardo Ribeiro
metadata.teses.dc.subject: Elementos terras raras
Amenização de estresses
Feijão - Estresse hídrico
Feijão - Efeitos do cério
Rare earth elements
Stress amelioration
Beans - Water stress
Beans - Effects of cerium
metadata.teses.dc.date.issued: 5-Jul-2018
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
metadata.teses.dc.identifier.citation: CARMO, O. G. G. do. Cerium as alleviator of drought-induced stress in Phaseolus vulgaris. 2018. 70 p. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.
metadata.teses.dc.description.resumo: Os elementos terras raras (ETR) são, de acordo com a classificação da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), um grupo composto por 17 elementos químicos. Com exceção do elemento promécio (Pm), que não ocorre na natureza, os demais são encontrados em abundância na superfície da Terra e sua presença tem sido relatada em quase todas as formações rochosas. Dentre eles, o cério (Ce) se destaca como o elemento mais abundante. Além de inúmeras aplicações no mundo moderno, os ETR também têm sido empregados na agricultura. A China, principal país detentor de reservas de ETR no mundo, mantém ativa as aplicações de formulados de ETR desde a década de 70. No país, o uso recorrente desses produtos é justificado pelos ganhos produtivos e de qualidade em cerca de 50 espécies cultivadas. Tais resultados têm despertado o interesse dos pesquisadores em elucidar o modo de ação destes elementos nas plantas, pois, até o presente momento, não foram comprovados suas essencialidades e há inconsistências sobre os ganhos de produção para as culturas. No entanto, a literatura mostra claramente que o Ce e os demais ETR podem atuar diretamente em diversos processos fisiológicos das plantas. Para o Ce, são relatados o envolvimento na regulação dos sistemas antioxidantes, na funcionalidade da membrana celular, na maquinaria fotossintética e na produção de compostos benéficos, como a prolina. A prolina desempenha uma gama de funções nas plantas, atuando como molécula com função antioxidante, quelante e sinalizadora. Nesse sentido, por atuar na fisiologia de plantas, é sugerido que o Ce atue na amenização de estresses abióticos, sendo este, um provável efeito benéfico para as plantas. No entanto, por permanecer desconhecida a essencialidade da interação Ce-planta, ainda é limitado o conhecimento de sua atuação como amenizante contra estresses. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do Ce no crescimento e desenvolvimento de Phaseolus vulgaris sob estresse hídrico induzido e, também, tentar compreender os efeitos desse ETR na fisiologia das plantas, pela avaliação de algumas características bioquímicas e conteúdo de prolina. Para a avaliação dos efeitos do Ce no desenvolvimento e na fisiologia das plantas de Phaseolus vulgaris foi conduzido um experimento em casa de vegetação utilizando concentrações crescentes em µM de Ce(NO3)3.6H2O, a saber: 0; 0,1; 0,9; 8,1 e 72,9. As concentrações foram aplicadas na solução nutritiva estabelecida para a condição normal (potencial osmótico de -0.1 MPa) e para a condição de seca (potencial osmótico de -0.3 MPa) induzida pela adição de polietilenoglicol à solução nutritiva. Os resultados demonstraram que os efeitos benéficos do Ce foram mais evidentes quando as plantas estão sob escassez hídrica. Nessa condição, as plantas tratadas com Ce apresentaram crescimento e desenvolvimento superior às plantas controle. Da mesma forma, as plantas tratadas com menores concentrações de Ce exibiram médias significativamente superiores ao controle ao se avaliarem parâmetros relativos às trocas gasosas. Isso sugere que o Ce seja capaz de amenizar os efeitos do déficit hídrico induzido. Ao se avaliarem outros efeitos relevantes promovidos pelo elemento, foram observadas nas folhas menores níveis de malondialdeído (MDA) e peróxido de hidrogênio (H2O2), além de reduzido conteúdo de prolina, molécula indicadora do estresse vegetal. Dessa forma, o presente estudo pode nos auxiliar no melhor entendimento dos efeitos positivos comumente relatados para esse importante ETR (Ce) na literatura científica.
metadata.teses.dc.description.abstract: The Rare Earth Elements (REE), according to the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), are a group composed of 17 chemical elements. Except for prometium (Pm), which does not occurs naturally on the environment, all REE occur in abundance on Earth’s surface and their presence has been related to almost all rocks formation. Among them, cerium (Ce) is the most abundant REE. Besides its large use to the modern world, REE have also been utilized on agriculture. China, the principal holder of REE reserves worldwide, keeps active the application of formulated products containing REE since the 70’s. In this country, the continuous use of the formulated products relies on the gain of crop productivity and quality, mentioned to benefit around 50 crops. The favorable results have stimulated the interest of scientific researchers to figure out the mode of action of these elements on plants, because, at the present moment, their essentiality has not been proved yet. In addition, there are many inconsistences regarding the reported yield gains. However, the state of art clearly shows that Ce and other REE may act directly on many plant physiology processes. For example, Ce may act on the regulation of antioxidant systems, on the cell membrane functionality, and on the production of beneficial compounds, such as proline. Proline plays an important role in plants, acting as a molecule with antioxidant, chelator, and signaling properties. The improvement of plant physiology suggests that Ce might alleviate abiotic stresses; therefore, it might be a beneficial effect of this element on plants. Nevertheless, the essentiality of the interaction Ce-plant remains unknown and, it is still limited the knowledge about the mechanisms of Ce as an alleviator of stresses. For this reason, the aim of this study was to evaluate the effects of Ce on growth and development of Phaseolus vulgaris under water stress and also promote a better understanding of the role of this REE on plant physiology through the analysis of some biochemical characteristics and proline content. To achieve this, a greenhouse experiment was conducted to evaluate the effect of six Ce 3+ concentrations (0, 0.1, 0.9, 8.1, and 72.9 µM) on the development and physiological traits of Phaseolus vulgaris grown in nutrient solution under normal condition (osmotic potential of -0.1 MPa) or under induced drought stress (osmotic potential of -0.3 MPa) caused by the addition of polyethylene glycol to the nutrient solution. The results showed that Ce 3+ beneficial effects were more pronounced under drought stress. Under induced water stress, Ce 3+ treated plants displayed significant increments on growth and development compared to control plants. Furthermore, plants treated with low Ce 3+ concentrations displayed mean values significantly higher compared to control for plant parameters related to gas exchange levels. The findings suggest that Ce 3+ might be able to alleviate drought effects. Additional relevant effects promoted by Ce 3+ on plants were reductions on leaf contents of malondialdehyde (MDA), hydrogen peroxide (H2O2), and proline, a stress indicator in plants. Therefore, this study may help us better understand the positive effects often related to this important REE (Ce) on the scientific literature.
metadata.teses.dc.description: Arquivo retido, a pedido da autora, até julho de 2019.
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/29547
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: eng
Appears in Collections:DCS - Ciência do Solo - Mestrado (Dissertações)

Files in This Item:
There are no files associated with this item.


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.