Iron oxidation on the surface of adventitious roots and its relation to aerenchyma formation in rice genotypes

Abstract

Com o estabelecimento da lâmina de água em lavouras de arroz irrigado, o O2 livre é consumido e o solo entra num processo de redução química mediado por microrganismos anaeróbios, alterando o ambiente onde a cultura se desenvolve. Para manter o crescimento sem O2, o arroz desenvolve o aerênquima, que permite o transporte de O2 do ar até as raízes. A capacidade de formar aerênquima é genética e pode variar entre cultivares; portanto, plantas com maior capacidade de formar aerênquima, teoricamente, transportam mais O2 para as raízes. Entretanto, parte do O2 que chega até as raízes é perdido para o meio externo, que reage com elementos quimicamente reduzidos no solo, entre eles o Fe2+, que se oxida e forma a chamada placa férrica na superfície da raiz. Assim, a determinação da placa férrica e da formação de espaços porosos na raiz pode servir como parâmetro para diferenciar cultivares de arroz quanto ao volume de O2 transportado via aerênquima. Dessa forma, foi conduzido um experimento em casa de vegetação, visando comparar a formação de aerênquima e da placa férrica em 13 cultivares de arroz em solo alagado, com condições semelhantes às normais de cultivo no campo, sem a presença de O2. Os resultados indicaram diferenças marcantes nos volumes de espaços porosos nas raízes, entre os cultivares e ao longo do segmento da raiz em cada cultivar, indicando que, nas condições de solo alagado, o potencial genético da planta é determinante na indução à morte celular e na formação de aerênquima, em resposta à falta de O2. Também, a quantidade de Fe acumulada na superfície das raízes foi diferente entre os genótipos e ao longo da raiz. Assim, concluiu-se que os genótipos de arroz apresentam resposta diferenciada quanto à formação de aerênquima, liberação de O2 pelas raízes e formação da placa férrica e que existe relação direta entre porosidade e quantidade de Fe oxidado na superfície das raizes.