Bixa orellana L. (Bixaceae): a potential phytoindicator species of fluorine in the atmosphere

O flúor (F) liberado durante a manufatura de alumínio, fertilizantes, vidros e cerâmicas, é considerado altamente tóxico para as plantas, causando danos em concentrações relativamente baixas. O objetivo deste estudo foi avaliar as respostas promovidas pelo F em Bixa orellana, em curto e longo prazo, após o fim da exposição ao poluente. As plantas foram submetidas à chuva simulada contendo concentrações crescentes de F. Durante o experimento foram realizadas análises visuais, e ao final, foram coletadas amostras foliares para análises em microscopia de luz, microscopia eletrônica de varredura, teste para morte celular, quantificação de pigmentos fotossintéticos, de F, bixina, fitohormonios e enzimas antioxidantes, além de análise de trocas gasosas. Após o 6° dia a aplicação da chuva foi interrompida, e as plantas ficaram sob monitoramento. Durante o monitoramento, foram realizadas análises visuais. Completados 85 dias de experimento, foram coletadas amostras foliares para quantificação de F e biomassa, além de análise de trocas gasosas. Ocorreram cloroses, necroses, encarquilhamento foliar e alterações na estrutura anatômica das plantas expostas ao F. As folhas apresentaram tricomas glandulares flácidos, células epidérmicas atrofiadas, células do parênquima clorofiliano e laticíferos plasmolisados. Houve redução nos parâmetros fotossintéticos e no teor de pigmentos fotossintéticos. O estresse causado pelo F promoveu o aumento da atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) e peroxidase (POX). A concentração dos fitohormonios Ácido Salicílico (SA) e Ácido Aminociclopropano Carboxílico (ACC) aumentou durante o estresse, já a concentração de bixina nas folhas não foi alterada. Após 85 dias sem aplicação de F, as cloroses progrediram em extensão e evoluíram para necroses. Folhas adultas e jovens apresentaram alto teor de F em relação ao controle, além de redução nos valores da taxa fotossintética (A), condutância estomática (gs) e queda na produção de biomassa. Os sintomas apresentados indicam que B. orellana é sensível ao F, podendo ser indicada como espécie fitoindicadora de F na atmosfera em possíveis programas de biomonitoramento. Concluímos ainda que, após 85 dias sem exposição ao F, não houve respostas de recuperação aos danos provocados pelo poluente. Palavras-chave: Alterações anatômicas. Urucum. Bixina. Poluição do ar. Hormônios.Fluoride (F) released during the manufacture of aluminum, fertilizers, glass and ceramics is considered highly toxic to plants, causing damage at relatively low concentrations. The objective of this study was to evaluate the responses promoted by F in Bixa orellana, in the short and long term, after the end of exposure to the pollutant. The plants were submitted to simulated rain containing increasing concentrations of F. During the experiment, visual analyzes were performed, and at the end, leaf samples were collected for analysis in light microscopy, scanning electron microscopy, cell death test, quantification of photosynthetic pigments, F, bixin, phytohormones and antioxidant enzymes, in addition to gas exchange analysis. After the 6th day, the application of rain was interrupted, and the plants were monitored. During monitoring, visual analyzes were performed. After 85 days of experiment, leaf samples were collected for quantification of F and biomass, in addition to gas exchange analysis. There were chlorosis, necrosis, leaf wrinkling and alteration in the anatomical structure of plants exposed to F. The leaves showed flaccid glandular trichomes, atrophied epidermal cells, chlorophyll parenchyma cells and the laticifers were plasmolyzed. There was a reduction in photosynthetic parameters and in the content of photosynthetic pigments. The stress caused by F promoted an increase in the activity of superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POX) enzymes. The concentration of the phytohormones Salicylic Acid (SA) and Aminocyclopropane Carboxylic Acid (ACC) increased during stress, whereas the concentration of bixin in the leaves was not altered. After 85 days without F application, the chloroses progressed in extent and progressed to necrosis. Adult and young leaves showed high F content in relation to control, in addition to a reduction in the values of photosynthetic rate (A), stomatal conductance (gs) and decrease in biomass production. The symptoms presented indicate that B. orellana is sensitive to F, and may be indicated as a phytoindicator species of F in the atmosphere in possible biomonitoring programs. We also concluded that, after 85 days without exposure to F, there were no recovery responses to the damages caused by the pollutant. Keywords: Anatomical changes. Annatto. Bixin. Air pollution. Hormones