Anatomia e histolocalização de alumínio em espécies herbáceas e subarbustivas do Cerrado

Abstract

A flora do Cerrado é constituída pelo estrato herbáceo-subarbustivo e o estrato arbustivo-arbóreo. O componente herbáceo-subarbustivo é uma flora sensível a variações de clima, solo e déficit hídrico, sendo dominante em vários tipos fitofisionômicos do Cerrado. Os solos deste bioma são ácidos, pobres em nutrientes e possuem elevados teores de alumínio. As plantas nativas utilizam estratégias de exclusão ou de absorção e desintoxificação do alumínio, de modo que não há efeito prejudicial deste metal para o crescimento vegetativo, reprodução e para as funções metabólicas dessas espécies. Algumas espécies do Cerrado são acumuladoras de alumínio com teores acima de 1g kg -1 de matéria seca. Esse trabalho teve como objetivos: caracterizar anatomicamente espécies herbáceas e subarbustivas do Cerrado da Floresta Nacional de Paraopeba, MG; verificar se as estratégias adaptativas são semelhantes nas espécies desses dois estratos e; histolocalizar os sítios de acúmulo de alumínio visando fornecer subsídios para entender os mecanismos de tolerância ao Al. Amostras foliares e caulinares foram coletadas, fixadas em Karnovsky ou FAA 50 , e processadas de acordo com técnicas usuais de anatomia vegetal e micromorfologia. Para a caracterização anatômica, foram analisadas doze espécies, dividindo-se em dois grupos: monocotiledôneas com quatro espécies pertencentes às famílias: Iridaceae, Cyperaceae e Poaceae; e eudicotiledôneas com oito espécies pertencentes às famílias Asteraceae, Malvaceae e Rubiaceae. Para a histolocalização de alumínio foram analisadas apenas nove espécies: Aristida riparia (Poaceae); Rhynchospora sp (Cyperaceae); Trimezia juncifolia (Iridaceae); Lepidaploa barbata, Baccharis sp, Ichthyothere mollis (Asteraceae); Coccocypselum aureum, Borreria latifolia (Rubiaceae) e Waltheria sp (Malvaceae), sendo realizados testes com Chrome Azurol e Aluminon. Além da histoquímica foram realizadas a microanálise de raio-X e a determinação de Al na matéria seca. As espécies do estrato herbáceo-subarbustivo apresentaram estrutura semelhante, em vários aspectos a das espécies do estrato arbóreo do bioma Cerrado. As espécies Borreria latifolia e Coccocypselum aureum (Rubiaceae) foram consideradas hiperacumuladora e acumuladora de alumínio, respectivamente,junto com Aristida riparia (Poaceae) e Ichthyothere mollis (Asteraceae). As espécies herbáceas e subarbustivas estudadas, apesar de terem ciclo de vida curto, apresentam mecanismos de resitência ao Al semelhante às arbóreas. Segundo os testes histoquímicos para detecção de Al, os três grupos de plantas (hiperacumuladora, acumuladora e não acumuladora) apresentaram locais semelhantes de acúmulo ou inativação deste metal das espécies arbóreas, ou seja, as estratégias de imobilização do Al 3+ independem do hábito vegetal.

The flora of the cerrado is composed by herbaceous and subshrub layer and woody layer. The herbaceous component is a flora sensitive to changes in climate, soil and water deficit, being dominant in various types of Cerrado phytophysionomies. The soils of this biome are acidic, nutrient poor and have high levels of aluminum. There is no detrimental effect of this metal for vegetative growth, reproduction and metabolic functions of native plants that present strategies of exclusion or absorption and detoxification of aluminum. Some species from Cerrado are able to accumulate Aluminum in concentrations leaves above 1g kg -1 of dry matter. This study aims to: to characterize the anatomy of herbaceous and subshrubs species of the Cerrado Paraopeba National Forest, MG comparing with foliar structure of tree species in order to identify possible adaptive strategies similar to this stratum of vegetation; and to histolocalize sites of accumulation of aluminum which is important for understanding the mechanisms of tolerance. Leaf and stem samples were collected, fixed in Karnovsky and FAA 50 , and processed according to usual techniques of plant anatomy and micromorphology. Characterize anatomical, twelve species were analyzed, divided into two groups: monocots with four species belonging to the families: Iridaceae, Poaceae and Cyperaceae, and eudicotyledonous with eight species belonging to the family Asteraceae, Malvaceae and Rubiaceae. For histolocalização aluminum only nine species were analyzed: Aristida riparia (Poaceae); Rhynchospora sp (Cyperaceae); Trimezia juncifolia (Iridaceae); Lepidaploa barbata, Baccharis sp, Ichthyothere mollis (Asteraceae); Coccocypselum aureum, Borreria latifolia (Rubiaceae) e Waltheria sp (Malvaceae), and tests were performed with Chrome Azurol and aluminon, besides X- ray microanalysis and determination of Al on dry matter. Similar to the species of the arboreal and shruby layer, the herbaceous-subshrub stratum have: thick walls, the presence of many sclerenchymatic cells, thick cuticle, many trichomes and stomata with external periclinal wall thickened. The species Borreria latifolia and Coccocypselum aureum (Rubiaceae) were considered hyperaccumulator and accumulate aluminum, respectively, along with Aristida riparia (Poaceae) and Ichthyothere mollis (Asteraceae). Subshrubs and herbaceous species studied, despite having a short life cycle, have mechanisms of resistance to Al similar to tree. According to the histochemical tests for detection of Al, the three groups of plants showed similar local accumulation or inactivation of this metal tree species, ie strategies immobilization Al 3+ independent of plant habit.