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DBI - Agronomia/Fisiologia Vegetal - Doutorado (Teses) >

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Título: Mecanismos anatômicos, citológicos e fisiológicos de vetiver (Chrysopogon zizanioides (L.) Roberty) para a recuperação de ambientes aquáticos contaminados por cádmio e chumbo
Autor(es): Oliveira, Cynthia de
Orientador: Castro, Evaristo Mauro de
Membro da banca: Faquin, Valdemar
Guilherme, Luiz Roberto Guimarães
Nogueira, Francisco Dias
Techio, Vânia Helena
Área de concentração: Anatomia Vegetal
Assunto: Plasticidade anatômica
Plasticidade fisiológica
Citogenotoxicidade
Fitorremediação
Elemento tóxico
Vetiveria zizanioides (L.) Nash
Anatomical plasticity
Physiological plasticity
Cytogenotoxicity
Phytoremediation
Toxix element
Data de Defesa: 20-Dez-2012
Data de publicação: 2013
Agência de Fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Referência: OLIVEIRA, C. de. Mecanismos anatômicos, citológicos e fisiológicos de vetiver (Chrysopogon zizanioides (L.) Roberty) para a recuperação de ambientes aquáticos contaminados por cádmio e chumbo. 2012. 219 p. Tese (Doutorado em Agronomia/Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2013.
Resumo: A liberação de efluentes contaminados por elementos tóxicos no ambiente como o cádmio e o chumbo tem impactado de maneira significativa os ecossistemas aquáticos, limitando a utilização de recursos hídricos. Frente a este problema ambiental, novas propostas para a remoção destes poluentes têm sido demandadas. Dentre as alternativas viáveis, a fitorremediação tem se destacado como uma tecnologia eficiente e de baixo custo. No entanto, esta técnica é dependente do estudo prévio da tolerância das espécies aos elementos a serem extraídos. Diante do exposto, o objetivo com esse trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes concentrações de Cd e Pb, separadamente, nas características anatômicas e fisiológicas de plantas de Chrysopogon zizanioides, bem como a citogenotoxicidade causada pelos mesmos, no intuito de detectar aspectos de plasticidade anatômica e fisiológica, relacionados a tolerância da espécie a estes metais. As plantas de C. zizanioides foram cultivadas em casa de vegetação em solução nutritiva de Hoagland-Arnon, contendo 0; 0,8; 1,6; 3,2; 6,4; 12,8 e 25,6 mg L-1 de Cd e 0, 4, 8, 16, 32, 64 e 128 mg L-1 de Pb. Foram avaliados o teor, o acúmulo, a localização e as eficiências de translocação e das raízes na absorção de Cd e Pb. Foram realizadas análises relacionadas à morfologia externa, anatomia radicular e foliar em microscopia fotônica e eletrônica de transmissão, teste histoquímico para a presença de amido, eficiência das trocas gasosas, quantificação das enzimas do sistema antioxidante e de DNA e feita a análise do ciclo celular. A espécie C. zizanioides acumulou teores consideráveis de Cd e Pb em seus tecidos, porém na presença de Cd foram observados efeitos de toxidez como a redução na taxa fotossintética, condutância estomática, relação carbono interno e externo, na espessura do parênquima clorofiliano, no meristema radicular, e na proporção cilindro vascular e raiz, bem como o aumento na porcentagem de aerênquimas nas raízes e nas folhas. A redução no acúmulo de amido nas folhas e no conteúdo de DNA, os danos na morfologia do sistema radicular e nas organelas e paredes celulares, presença de anormalidades no ciclo celular e núcleos apoptóticos no meristema apical da raiz, intensificados com o aumento da concentração de Cd na solução, demonstram a genotoxicidade do elemento à espécie. Na presença de Pb, a espécie C. zizanioides apresenta características anatômicas, citológicas e fisiológicas que contribuem para a tolerância dessas plantas à contaminação por este metal. Portanto, os aspectos anatômicos e fisiológicos relacionados à plasticidade da espécie ao estresse causado por Cd e Pb, permitem a definição de características indispensáveis aos mecanismos de tolerância da espécie a este tipo de estresse.
The release of effluent contaminated with toxic elements such as cadmium and lead into the environment, has significantly impacted aquatic ecosystems, limiting the use of water resources. Faced with this environmental problem, new proposals for the removal of these pollutants have been demanded. Among the possible alternatives, phytoremediation has emerged as an efficient and low cost technology. However, this technique is dependent on the previous tolerance study of the species to the elements to be extracted. Given the above, the objective of this study was to evaluate the effects of different concentrations of Cd and Pb, separately, on the anatomical and physiological characteristics of Chrysopogon zizanioides plants, as well as the cytogenotoxicity caused by them, in order to detect aspects of anatomical and physiological plasticity, related to the tolerance of species to these metals. C. zizanioides plants were grown in a greenhouse in Hoagland-Arnon nutrient solution, containing 0, 0.8, 1.6, 3.2, 6.4, 12.8 and 25.6 mg L-1 Cd and 0, 4, 8, 16, 32, 64 and 128 mg L-1 Pb. Content, accumulation, localization, translocation and root efficiencies in the absorption of Cd and Pb were analysed. The analyses performed were related to external morphology, root and leaf anatomy on photonic and transmission electron microscopy, histochemical tests for the presence of starch, efficiency of gas exchange, enzyme quantification of the antioxidant system and of DNA, as well as the cell cycle analysis. The species C. zizanioides accumulated considerable amounts of Cd and Pb in their tissues; however, in the presence of Cd, toxicity effects were observed, as the reduction in photosynthetic rate, stomatal conductance, internal and external carbon ratio, in the thickness of chlorophyll parenchyma, in the root meristem, in the vascular cylinder and root ratio, as well as the increase in the percentage of aerenchyma in the roots and leaves. The reduction in starch accumulation in leaves and in DNA content, damage to the root system morphology and to the organelles and cell walls, the presence of abnormalities in the cell cycle and apoptotic nuclei in the root apical meristem, intensified with the increase of Cd concentration in solution, demonstrate the genotoxicity of the element to the species. In the presence of Pb, the species C. zizanioides presents anatomical, physiological and cytological characteristics which contribute to the tolerance of these plants to contamination by this metal. Therefore, the anatomical and physiological aspects related to the plasticity of the species to the stress caused by Cd and Pb, allow the definition of essential characteristics to the species tolerance mechanisms to this type of stress.
Informações adicionais: Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agronomia/Fisiologia Vegetal área de concentração em Anatomia Vegetal, para a obtenção do título de “Doutor”.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/660
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DBI - Agronomia/Fisiologia Vegetal - Doutorado (Teses)

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