Efeitos da radiação UV-B em variantes cromáticas de Gracilaria birdiae (Gracilariales, Rhodophyta): crescimento, conteúdo pigmentar, fotossíntese e ultra-estrutura

• Main Author: Ligia Maria Thomaz Ayres da Silva
• Other Authors: Estela Maria Plastino
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2009
• Subjects: Crescimento; Fotossintese; Pigmentos fotossintetizantes e radiação ultravioleta B; Groeth; Photosynthetic pigments and UV-B radiation
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-16032010-144602/

O objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos da radiação UV-B em indivíduos de linhagens de cultivados em laboratório. Foram utilizadas linhagens de gametófitos femininos de coloração vermelha (VMsubES/sub e VMSUBCE/SUB), verde (VD subCE/sub) e marrom-esverdeada (ME subCE/sub), derivados de populações dos Estados do Espírito Santo e Ceará. Dois experimentos distintos foram delineados: exposição à radiação UV-B por 5 horas (curto prazo - 2,01 W.msup-2/sup) e exposição por 3 horas diárias, durante 28 dias (longo prazo - 0,08 W.m-2). Ambos incluíram uma condição controle (sem radiação UV-B). As condições gerais de cultivo foram: água do mar enriquecida com von Stosch à 12,5% sem nitrato; nitrato (0,250mM); 25±1supo/supC; 14L:10E; 70±10µmol.fótons.msup-2/sup.ssup-1/sup; sem aeração. No experimento de curta duração, foram avaliados os seguintes parâmetros: fotossíntese, composição pigmentar e ultra-estrutura. No experimento de longa duração, foram avaliados: crescimento, composição pigmentar e ultra-estrutura. Curvatura acentuada dos ápices após a exposição prolongada à UV-B e mudanças na coloração foram observadas principalmente em indivíduos da linhagem VMsubES/sub, cujos ápices adquiriram aspecto espiralado, quando cultivados em UV-B. Esses mesmos indivíduos apresentaram menores taxas de crescimento (TCs), quando comparados à linhagem selvagem do Estado do Ceará (VMSUBCE/SUB), sugerindo uma maior sensibilidade à radiação UV-B. Após exposição de 5 horas à UV-B, todas as linhagens apresentaram reduções no rendimento quântico efetivo (∇F/Fm), com exceção de VMSUBCE/SUB, que não apresentou variações nos valores de ∇F/Fm no decorrer do experimento. As linhagens VMsubES/sub, VDSUBCE/SUBe MESUBCE/SUB apresentaram redução nesse parâmetro logo após a primeira hora de exposição à UV-B. Entretanto, esses valores mantiveram-se constantes para a linhagem MESUBCE/SUB ao longo do período experimental. Para a linhagem VDCE, verificou-se uma recuperação de F/Fm nos dois dias subseqüentes, o que sugere a ação de uma fotoinibição dinâmica, ao contrário das linhagens VMsubES/sub e MEsubCE/sub, cuja demora na recuperação caracteriza uma fotoinibição crônica. A linhagem VDSUBCE/SUB apresentou também maiores valores para a saturação luminosa (IK) após a exposição à UV-B, quando comparada às demais linhagens provenientes da população do Estado do Ceará (VMSUBCE/SUB e MEsubCE/sub). Na ausência de UV-B, as linhagens VMSUBCE/SUB e VMES apresentaram maiores valores para a eficiência fotossintetizante (αETR), quando comparadas às variantes cromáticas VDSUBCE/SUB e MEsubCE/sub. Entretanto, após a exposição à UV-B, a linhagem VMSUBCE/SUB apresentou maiores valores de ETR, quando comparada à linhagem VMsubES/sub, porém semelhantes aos observados nas linhagens VDSUBCE/SUB e MEsubCE/sub. Em curto prazo, não foram verificadas alterações nas concentrações de ficoeritrina (FE), ficocianina (FC) e aloficocianina nas diferentes linhagens, quando submetidas à radiação UV-B. Entretanto, um aumento na razão FE/FC foi observado para a linhagem VDsubCE/sub, sugerindo um aumento na proporção de FE, quando comparada à FC. Porém, reduções nas concentrações de ficoeritrina (FE), ficocianina e aloficocianina (AFC) foram observadas para indivíduos da linhagem VMSUBCE/SUB, após a exposição prolongada à UV-B, sugerindo uma possível utilização dessas substâncias no metabolismo celular, uma vez que as ficobiliproteínas, principalmente a FE, atuam como reserva de nitrogênio. Entretanto, as demais linhagens cultivadas em UV-B, apresentaram valores semelhantes de ficobiliproteínas aos verificados no controle. Observou-se um aumento na proporção FE/AFC na linhagem MEsubCE/sub, quando exposta à UV-B por 28 dias, sugerindo um aumento na porcentagem de FE em relação à AFC. Esse provável aumento nas concentrações de FE, em decorrência de sua síntese e reposição, favoreceria a aclimatação dos ficobilissomos a mudanças na irradiância. Concentrações semelhantes de clorofila a e carotenóides foram verificadas para as diferentes linhagens após a exposição à UV-B, independente do tempo de exposição, indicando a ausência de danos ao aparato fotossintetizante e a disponibilidade de pigmentos para o transporte de elétrons. Alterações ultraestruturais ocorreram em todas as linhagens cultivadas em UV-B em ambas condições experimentais. Os efeitos ultraestruturais foram observados principalmente nos cloroplastos, que apresentaram afastamento de tilacóides adjacentes, além da formação de vacúolos internos. Algumas células de indivíduos das linhagens VMSUBCE/SUB (longo prazo) e VDSUBCE/SUB (curto prazo) encontravam-se em avançado processo degenerativo, impossibilitando a visualização de membranas organelares. Observou-se também um maior número de grãos de amido nas linhagens VMsubES/sub e VDSUBCE/SUB cultivadas por 28 dias em UV-B, quando comparadas aos controles. Esse acúmulo de reserva poderia ser interpretado como uma incapacidade em metabolizar essas substâncias para atividades de síntese e reparo, necessárias para a manutenção do indivíduo quando em condições adversas, no caso a exposição à UV-B. Embora a linhagem VMsubES/subVMSUBCE/SUB tenha apresentado uma redução nas ficobiliproteínas, ela apresentou maiores TCs e menores alterações morfológicas. A linhagem MECE, embora tenha sofrido uma redução nas TCs, quando cultivada em UV-B, como as linhagens VDSUBCE/SUB e VMES, estas TCs mantiveram-se constantes ao longo do experimento, enquanto que nas demais linhagens elas diminuíram. A análise geral dos parâmetros avaliados sugere que as linhagens MESUBCE/SUB e VMCEVMSUBCE/SUB estariam aptas a lidar com um possível aumento nos níveis de UV-B incidente. Entretanto, diferenças na composição pigmentar observadas para a linhagem VDSUBCE/SUBsugerem uma menor sensibilidade desta a curto prazo, quando submetida a essa radiação. === não consta