Acta Botânica Brasílica (Jun 2009)
Efeitos do cádmio na anatomia e na fotossíntese de duas macrófitas aquáticas Effects of cadmium on the anatomy and photosynthesis of two aquatic macrophytes
Abstract
As macrófitas aquáticas vêm sendo usadas no monitoramento de águas poluídas por metais pesados, dessa forma, avaliou-se a capacidade fitorremediadora de Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb. (Amaranthaceae) e de Polygonum ferrugineum Wedd. (Polygonaceae). As duas espécies foram submetidas as concentrações 0, 25 e 50 mg L-1 de cádmio em solução nutritiva. Aos sete dias após a aplicação dos tratamentos, foram efetuadas medições de trocas gasosas foliares e de emissão de fluorescência da clorofila em folhas expandidas e maduras. Amostras de raiz, caule e folha foram fixadas em FAA 70, incluídas em historresina, seccionadas em micrótomo rotativo e submetidas a coloração com azul de toluidina a 1%. Determinou-se o teor de Cd nas amostras vegetais utilizando ICP-MS. Na nervura central da folha e na raiz de P. ferrugineum, a 50 mg L-1 Cd observou-se alterações nas lacunas do aerênquima. Além disso, a 50 mg L-1 Cd, verificou-se acréscimo de tricomas glandulares nas folhas e compactação do mesofilo. No caule de A. philoxeroides, a 50 mg L-1 Cd, os núcleos das células do córtex apresentaram formato elíptico e a 25 e 50 mg L-1 Cd, ocorreu diminuição de drusas em células da nervura central da folha. Os teores de Cd para A. philoxeroides foram maiores na raiz, seguido do caule e da folha. A taxa de fotossíntese líquida de P. ferrugineum foi mais afetada pelo Cd em comparação a A. philoxeroides. Não houve variação da atividade do fotossistema II (Fv/Fm) entre as duas espécies e os tratamentos com Cd. A. philoxeroides foi mais tolerante ao Cd do que P. ferrugineum, o que indica sua potencialidade para uso em programas de fitorremediação.Aquatic macrophytes have been used to monitor waters polluted by heavy metals. The phytoremediation capacity of Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb. (Amaranthaceae) and Polygonum ferrugineum Wedd. (Polygonaceae) was therefore evaluated. These two species were submitted to treatments of 0, 25 and 50 mg L-1 Cd in nutritive solution. Seven days after treatment application, leaf gas exchange and chlorophyll fluorescence were measured in mature and fully expanded leaves. Fragments of roots, shoots and leaves were fixed in FAA 70, embedded in historesin and cut with a rotating microtome, and the sections stained with 1% toluidine blue. The Cd content in plant biomass was determined using ICP-MS. In P. ferrugineum exposed to 25 and 50 mg L-1Cd, an increase in the central leaf-vein- and root-aerenchyma lacunae was observed. Furthermore, in plants exposed to 50 mg L-1Cd, an increase in leaf glandular trichomes and mesophyll compacting was observed. In the stem of A. philoxeroides exposed to 50 mg L-1Cd, the nuclei of the cortex cells became elliptic, and at 25 and 50 mg L-1Cd, the number of druses in the cells of the central leaf vein was reduced. Cd accumulation was higher in the roots, followed by the stem and leaves in A. philoxeroides. The net photosynthesis rate of P. ferrugineum was more affected by Cd than that of A. philoxeroides. There was no variation in photosystem II (Fv/Fm) activity between the two species and the Cd treatments. A. philoxeroides was more cadmium-tolerant than P. ferrugineum, which indicates its capacity for use in phytoremediation programs.
Keywords
