Resumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar o papel do etileno e do peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ) na formação do aerênquima em ciclos de seleção genética da cultivar de milho BRS 4154, sob alagamento. Plantas dos ciclos C1 e C18 foram submetidas a alagamento por 7 dias, com coleta das raízes aos 0 (controle, sem alagamento), 1 e 7 dias. Foram analisados: a expressão gênica das enzimas ACC sintase (ACS), ACC oxidase (ACO), dismutase do superóxido (SOD) e peroxidase do ascorbato (APX); a produção de etileno e o conteúdo de H 2 O 2 ; a atividade da enzima ACO; e a proporção de aerênquima no córtex. Não houve expressão de ACS e ACO. Houve variação na atividade de ACO e na produção de etileno. A expressão da SOD foi maior em plantas C1 e a da APX, em C18, com redução aos 7 dias. O conteúdo de H 2 O 2 não diferiu entre os tratamentos. A proporção de aerênquima aumentou com o tempo, tendo sido maior em plantas C18 e relacionada à taxa de formação do aerênquima. O tempo de alagamento e o nível de tolerância do ciclo de seleção influenciam a produção do etileno. A expressão da APX indica maior produção de H 2 O 2 no início do alagamento.Termos para indexação: Zea mays, anatomia radicular, atividade enzimática, expressão gênica.
Ethylene and hydrogen peroxide in the aerenchyma formation in maize tolerant to intermittent floodingAbstract -The objective of this work was to evaluate the role of ethylene and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) in the aerenchyma formation in genetic selection cycles of the maize cultivar BRS 4154, under flooding. Plants from cycles C1 and C18 were flooded for 7 days, with roots collected at 0 (control, no flooding), 1, and 7 days. The following were evaluated: gene expression of the enzymes ACC synthase (ACS), ACC oxidase (ACO), superoxide dismutase (SOD), and ascorbate peroxidase (APX); ethylene production and H 2 O 2 content; enzymatic activity of ACO; and aerenchyma proportion in the cortex. There was no expression of ACS and ACO. ACO activity and ethylene production varied. SOD expression was higher in C1 plants and that of APX in C18 plants, with reduction at 7 days. H 2 O 2 content did not differ between treatments. The proportion of aerenchyma increased with time, being higher in C18 plants and related to the aerenchyma formation rate. The flooding time and the tolerance level of the selection cycle influence ethylene production. The expression of APX indicates greater H 2 O 2 production at the beginning of flooding.Index terms: Zea mays, root anatomy, enzyme activity, gene expression.
IntroduçãoO alagamento do solo é umas das principais restrições à produção agrícola e afeta cerca de 10% da superfície terrestre (Patel et al., 2014), em razão da redução na concentração de gases no solo, o que resulta em hipoxia ou anoxia (Sairam et al., 2008).Em plantas tolerantes, uma das estratégias comuns é a formação de aerênquima, um tecido vegetal com alta proporção de espaços intercelulares (Evans, 2004), que facilita a difusão de gases entre os órgãos inundados e não inundados das plantas, o que ...