Efeito de metais pesados no desenvolvimento de plantulas de milho (Zea mays L.) e rabanete (Raphanus sativus L.)

Orientador: Angelo Luiz CortelazzoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Algumas plantas são capazes de absorver e acumular metais pesados em grandes quantidades enquanto outras são muito sensíveis até mesmo para concentrações muito baixas dos mesmos, comprometendo a produção e/ou a qualidade desses vegetais para o consumo animal. Cádmio (Cd) é um dos metais pesados com maior toxicidade, mas mesmo elementos que são necessários ao desenvolvimento vegetal como o zinco (Zn) e o níquel (Ni), podem se tornar muito tóxicos em concentrações elevadas. Com o objetivo de conhecer melhor o efeito desses metais pesados, foram verificados os seus efeitos em duas espécies muito utilizadas na alimentação humana e de rápido desenvolvimento: milho e rabanete. Inicialmente, foram feitas análises de germinação e crescimento e ambas as espécies foram sensíveis aos tratamentos com níquel e cádmio. Zinco afetou apenas o crescimento para rabanete. O estudo da translocação desses elementos das raízes para as partes aéreas das plântulas foi realizado visando a determinação das fitoquelatinas envolvidas na quelação de Cd ou Zn e seu armazenamento no vacúolo ou citoplasma. Os resultados revelaram que o cádmio está compartimentalizado no vacúolo e, aparentemente, também o zinco. Os materiais foram também analisados quanto às alterações provocadas na estrutura e ultraestrutura, revelando que para as duas espécies analisadas, os efeitos foram mais drásticos para rabanete do que para milho e, dentre os metais utilizados, os maiores efeitos foram observados nos tratamentos com cádmio e níquel, seguindo-se o zinco. As principais alterações ultraestruturais ocorreram nos cloroplastos das células o parênquima foliar, alterando em diferentes escalas o sistema interno de membranas dos tilacóides, chegando em alguns casos à total destruição da organela. Externamente, as imagens obtidas ao microscópio eletrônico de varredura revelaram alterações nas células guarda dos estômatos para todos os materiais e elementos utilizados quando relacionados aos seus respectivos controlesAbstract: Some plants are able to uptake and accumulate heavy metals in great quantities while others are very sensitive even to low concentrations, compromising the production and/or the quality of those plants for animal feeding. Cadmium (Cd) is one of the heavy metals with greater toxicity, but even for elements, such zinc (Zn) and nickel (Ni), that are necessary for plant development, when used in high concentration, they can become very toxic. Thus, with the aim of understanding further the effect of those heavy metals, their effects were verified in two species with fast development and very used for human consumption: maize and radish. Initially, analyses were made for germination and growth and both species being sensitive to nickel and cadmium. Zinc only affected radish growth. The study of the translocation of those elements from roots to shoots of the seedlings was accomplished by seeking the phytochelatin determination involved in Cd or Zn chelation and their storage in the vacuole or cytoplasm. The results showed that the cadmium is compartmentalized in the vacuole and, seemingly, zinc as well. The materials were also analyzed with relation to the alterations found in structural and ultrastructural levels, considering that in both species analysed, the effects were more drastic for radish than for maize and, among the used metals, the alterations were more drastic in cadmium and nickel treatments, followed by zinco The main ultrastructural alterations were found in the chloroplasts of the leaf parenchyma cells, altering to a different degree the internal membrane systems of thylakoids, leading in some cases, to the total destruction of this organelle. On the leaf surface, analyses with scanning electron microscopy, found alterations in the stomata guard cells "_for all the materials independently of the element used, when compared to their respective controlsDoutoradoDoutor em Biologia Vegeta