Vias de sinalização ativadas pelos ácidos húmicos envolvidas no estímulo do crescimento radicular em plantas de arroz
Ácido Húmico. Crescimento Radicular. Espécies reativas de oxigênio. Arroz.
O uso de bioestimulantes está ganhando uma significativa visibilidade científica e comercial, e é considerada uma técnica promissora na melhoria da sustentabilidade ecológica da produção agrícola. Dentre as substâncias bioestimulantes, inúmeros estudos relatam o efeito dos ácidos húmicos (AH) como promotor do crescimento radicular melhorando a aquisição e o uso eficiente de nutrientes, aumento da tolerância à estresses abióticos e produtividade. Apesar das evidências estabelecidas dos efeitos bioestimulante, muitos aspectos funcionais ainda precisam ser elucidados. A pesquisa desenvolvida nessa tese busca contribuir para o entendimento dos mecanismos fisiológicos por trás dessas respostas utilizando abordagens fenotípicas e moleculares associadas ao uso de inibidores de ERO e de vias hormonais. As seguintes hipóteses foram levantadas: (i) se o AH for capaz de estimular o crescimento do sistema radicular na presença de um inibidor específico, é porque a rota interrompida pelo determinado inibidor não é a rota preferencial no mecanismo de ação do AH; (ii) por outro lado, se o AH não estimular o crescimento do sistema radicular na presença de determinado inibidor, é porque essa rota é a preferencial no mecanismo de ação do AH. Para verificar esses pressupostos, o objetivo dessa pesquisa foi elucidar os mecanismos de sinalização pelo qual o ácido húmico estimula o crescimento do sistema radicular em plantas de arroz. Os objetivos específicos foram: a) estabelecer a concentração ótima de ácido húmico para o maior estímulo ao crescimento do sistema radicular; b) estabelecer a concentração ideal dos inibidores (scavengers) de espécies reativas de oxigênio e inibidores de ação hormonal que resultem em prejuízo ao desenvolvimento do sistema radicular, sem contudo, apresentar toxidez severa as plantas; c) combinar a aplicação dos inibidores e ácido húmico e verificar o efeito sobre o desenvolvimento do sistema radicular de plantas de arroz; d) por meio da abordagem fenotípica e molecular, elucidar os mecanismos de sinalização ativados pela aplicação do AH. Os dados obtidos a partir da execução deste estudo sugerem AH oriundo de vermicomposto possui maior predomínio de fragmentos alifáticos e carbono carboxílico, que contribuem para o aumento da bioatividade. Através da abordagem fenotípica foi possível verificar os efeitos da aplicação de AH sobre as características morfofisiológicas de plântulas de arroz, sugerindo que a promoção do crescimento radicular é um mecanismo dependente da produção de ERO, e o efeito estimulatório do AH parece ser dependente da produção de HO*, O2-* e H2O2. Através da abordagem molecular foi possível observar alterações na regulação gênica ocasionadas pela aplicação do AH, sendo mais expressiva em genes relacionados a enzimas antioxidantes. Os resultados apresentados neste estudo mostram que AH extraídos de vermicomposto desempenham um papel no estímulo do crescimento radicular em plantas de arroz e claramente é um mecanismo dependente das vias de sinalização de ERO e hormonais, além do efeito protetivo no crescimento das plantas, explicando em parte os mecanismos fisiológicos do AH por trás das respostas na promoção do crescimento radicular.