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Apoplast-symplast compartmentalization and functional traits of iron and aluminum in promeristematic tissues of nematode induced galls on Miconia spp.
(2020) Arriola, Igor Abba; Figueiredo, Maurílio Assis; Souza, Daniela Boanares de; França, Marcel Giovanni Costa; Isaias, Rosy Mary dos Santos
The nutritive tissues of galls induced by Ditylenchus gallaeformans (Nematoda) have promeristematic capacity, which may turn these galls into sinks of Al on their Melastomataceae Al-accumulating hosts. Such a sink of Al may affect gall growth and mineral nutrient intake. Based on the fact that galls are good models for plant developmental studies, we aimed to understand how Al-accumulating host plants in the Cerrado environment deal with Al toxicity in subcellular levels. Here, we used the ICP-OES method to check the variations on mineral nutrients, and the morin, hematoxylin, and Prussian blue stainings for Al and Fe histolocalization in galls induced on four Miconia species of the Brazilian Cerrado. We confirmed the new Al-accumulating feature for two Miconia species of the Cerrado environment. Furthermore, we found that Al accumulates in lesser concentrations in gall tissues than in non-galled tissues of the Miconia hosts. Staining methods indicated that the polyphenols avoid Albinding to the apoplast and the nucleolus of the promeristematic cells, and mediated its binding to parenchyma cell walls. As well, we inferred that Fe3þ is transported by xylem and stored in gall parenchyma, where it is reduced to Fe2þ, being available in gall nutritive cells. Our results demonstrated an Al compartmentalization between the apoplast and symplast of the inner cell layers in galls, as well as indicated the phenolics action against Al-toxicity and toward Fe availability for the diet of Ditylenchus gallaeformans.
Espécies acumuladoras de metais influenciam a composição química do solo e a composição de espécies em campos ferruginosos?
(2015) Schettini, Antonella Tonidandel; Kozovits, Alessandra Rodrigues; Leite, Mariangela Garcia Praça; Messias, Maria Cristina Teixeira Braga
A despeito da alta demanda e urgência pela recuperação das áreas degradadas (RAD) pela mineração de ferro e bauxita em Minas Gerais e em diversas regiões no mundo, técnicas eficientes de revegetação ou restauração ambiental ainda não foram devidamente testadas e padronizadas. Na maioria das vezes, espécies vegetais exóticas e exigentes quanto ao seu manejo são empregadas, produzindo certa cobertura vegetal sobre a área degradada, mas nunca devolvendo ao sistema os serviços ecológicos pré-existentes nas áreas pristinas. Espécies nativas da área a ser revegetada e que sejam hiperacumuladoras dos metais abundantes e/ou potencialmente nocivos ao meio ambiente são consideradas a melhor opção para uso em projetos de RAD. Por outro lado, estudos recentes indicam que plantas hiperacumuladoras de determinados metais podem aumentar suas concentrações no solo a ponto de impedir o estabelecimento de espécies mais sensíveis, inviabilizando a restauração ecológica. Assim, talvez o uso de espécies acumuladoras em níveis intermediários de metais, ou de uma mistura de espécies com diferentes capacidades de acumulação e de exclusão de metais possa criar condições diferenciadas para o estabelecimento de maior número de espécies, ampliando as chances de restauração da área degradada. Entretanto, considerando-se a flora dos campos ferruginosos, a habilidade de fito-extrair ou de estabilizar metais é conhecida apenas para uma ínfima fração das espécies. Logo, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar espécies lenhosas comuns nos campos ferruginosos mineiros quanto ao potencial de fitoestabilização e fitoextração de elementos disponíveis no solo e, analisar se espécies acumuladoras de Al são capazes de modificar a concentração de metais no solo circundante a ponto de selecionar espécies recrutantes, afetando a densidade e diversidade ao redor de seus caules. As concentrações de elementos químicos em folhas e no solo ao redor de dezesseis espécies de um campo ferruginoso situado na Serra da Brígida, Ouro Preto, MG, foram determinadas. Como esperado, foram encontradas altas concentrações de Al, Fe e Mn no solo, entretanto, nenhuma das espécies foi considerada hiperacumuladora de qualquer dos metais. Com exceção das três espécies de Melastomataceae, as demais espécies caracterizam-se como exclusoras de ferro e alumínio. Quanto ao Mn, nove espécies o acumularam e sete o excluíram. Tibouchina heteromalla, Miconia corallina e Leandra australis exibiram diferentes níveis de acumulação de alumínio em suas folhas (1930, 2744 e 5694 mg.kg-1, respectivamente), mas a concentrações de Al nos solos ao redor das três espécies não diferiram significativamente. Apesar disso, maior diversidade de espécies foi encontrada ao redor de M. corallina (valor intermediário de acúmulo de Al nas folhas) seguida por L. australis e T. heteromalla (menor concentração de Al nas folhas). As duas primeiras apresentaram similaridade de espécies estabelecidas ao seu redor e diferiram de T. heteromalla. Especulou-se que a variação de outros elementos no solo (Mn e P, por exemplo), e não do Al, possam ajudar a explicar as diferenças na densidade e diversidade de espécies ocorrentes ao redor das Melastomatáceas, porém um estudo com tal foco deve ser realizado para permitir conclusões menos especulativas.

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