RESUMO A contaminação por chumbo (Pb) é uma preocupação crescente em todo o mundo uma vez que os ambientes aquáticos são sujeitos sobretudo a inúmeras fontes de poluição. Este trabalho teve, como objetivo, avaliar a tolerância de E. grandiflorus ao Pb e sua capacidade de acumular e alocar o poluente e a relação dessas características com a anatomia radicular. Foram montados experimentos com plantas de E. grandiflorus expostas às seguintes concentrações de Pb em solução nutritiva: [0; 0,75; 1,5; 3,0 e 9,0 μM de Pb(NO3)2]. As plantas foram mantidas nessas condições, durante 60 dias. Avaliaram-se, ao final do experimento, a concentração de chumbo na biomassa das plantas e as modificações na anatomia radicular. As plantas de E. grandiflorus acumularam 113,74 mg Pb kg-1 de matéria seca com translocação reduzida para a parte aérea. As modificações no xilema radicular demonstraram aumento na capacidade de condução de água e nutrientes nas plantas expostas ao Pb. Constatou-se espessamento da exoderme e do córtex radicular; é provável que essas modificações estejam relacionadas com a maior alocação de Pb nas raízes. As plantas de Echinodorus grandiflorus são capazes de absorver e acumular Pb principalmente nas raízes; esta absorção é, por outro lado, modulada pela anatomia radicular.

ABSTRACT Lead (Pb) contamination is a growing concern worldwide and water environment is particularly subjected to many sources of pollution. This study aimed to evaluate the tolerance of Pb in Echinodorus grandiflorus and its capacity to absorb and accumulate this pollutant, as well as the relationship of these characteristics with root anatomy. Experiments were conducted using E. grandiflorus plants exposed to the following Pb levels in nutrient solution: [0, 0.75, 1.5, 3.0, and 9.0 μM of Pb(NO3)2]. Plants were maintained in these conditions for 60 days. At the end of the experiment Pb levels in plant biomass as well as the modifications in the root anatomy were evaluated. E. grandiflorus accumulated 113.74 mg Pb kg-1 of dry matter and reduced translocation to shoots. Xylem modifications in roots showed increased water and nutrient conduction capacity in plants exposed to Pb. Exodermis and root cortex thickening were detected and may be related to lead allocation in roots. Echinodorus grandiflorus plants are able to absorb and accumulate Pb mainly in roots and this absorption is modulated by root anatomy.

Este estudo teve como objetivo verificar a tolerância do aguapé ao chumbo e verificar as modificações anatômicas e fisiológicas decorrentes. As plantas de aguapé foram cultivadas em solução nutritiva com cinco diferentes concentrações de chumbo sendo: 0,00; 0,50; 1,00; 2,00 e 4,00 mg L–1 por um período de 20 dias. Foram avaliadas a fotossíntese, transpiração, condutância estomática e a razão Ci/Ca aos 15 dias decorridos do início do experimento. Ao final do experimento, as modificações anatômicas nas raízes e folhas além da atividade das enzimas do sistema antioxidante foi avaliada. A fotossíntese e a razão Ci/Ca aumentaram em todos os tratamentos com chumbo. A análise da anatomia foliar não demonstrou nenhuma evidência de efeitos tóxicos mas demonstrou modificações nos estômatos e na espessura do parênquima esponjoso na presença de chumbo. De forma semelhante, a anatomia das raízes não demonstrou nenhum efeito tóxico mas o xilema e floema, bem como as barreiras apoplásticas demonstraram modificações favoráveis. Todas as enzimas do sistema antioxidante demonstraram aumento na atividade nas folhas e algumas modificações nas raízes em função da presença de chumbo. Portanto, a tolerância ao chumbo do aguapé está relacionada com modificações anatômicas e fisiológicas como o aumento da fotossíntese e modificações anatômica que aumentam a capacidade de captação de CO2 e a condutividade hidráulica.

This study aimed at verifying the lead tolerance of water hyacinth and at looking at consequent anatomical and physiological modifications. Water hyacinth plants were grown on nutrient solutions with five different lead concentrations: 0.00, 0.50, 1.00, 2.00 and 4.00 mg L–1 by 20 days. Photosynthesis, transpiration, stomatal conductance and the Ci/Ca rate were measured at the end of 15 days of experiment. At the end of the experiment, the anatomical modifications in the roots and leaves, and the activity of antioxidant system enzymes, were evaluated. Photosynthetic and Ci/Ca rates were both increased under all lead treatments. Leaf anatomy did not exhibit any evidence of toxicity effects, but showed modifications of the stomata and in the thickness of the palisade and spongy parenchyma in the presence of lead. Likewise, root anatomy did not exhibit any toxicity effects, but the xylem and phloem exhibited favorable modifications as well as increased apoplastic barriers. All antioxidant system enzymes exhibited increased activity in the leaves, and some modifications in roots, in the presence of lead. It is likely, therefore, that water hyacinth tolerance to lead is related to anatomical and physiological modifications such as increased photosynthesis and enhanced anatomical capacity for CO2 assimilation and water conductance.

Mudanças nas características anatômicas e fisiológicas e na produção de óleo essencial de plantas medicinais sob influência de diferentes condições de radiação têm sido evidenciadas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar essas variações em plantas de alfazema-do-Brasil (Aloysia gratissima [Gilles & Hook.] Tronc.) Verbenaceae, crescidas a pleno sol e com 40 e 80% de redução da radiação solar incidente. Para a análise de crescimento, utilizou-se delineamento inteiramente casualizado (DIC), com três níveis de luzes e cinco repetições de três plantas. As análises do teor de clorofila e da anatomia foliar foram realizadas em DIC com três repetições de três plantas e, a análise do óleo essencial, em DIC, com três repetições de cinco plantas, para cada nível de radiação. O nível de 40% de sombreamento foi o melhor no aspecto de crescimento. A matéria seca dos diversos órgãos da planta não diferiu entre os tratamentos com 40% de sombreamento (massa seca total 201 g) e a pleno sol (148 g), ambos significativamente superiores ao tratamento com 80% de sombreamento (68,6 g). Plantas cultivadas a pleno sol apresentaram folhas com epiderme adaxial, parênquima paliçádico, esponjoso e limbo significativamente mais espesso que nos demais tratamentos, enquanto plantas crescidas a 80% de sombreamento apresentaram folhas com a epiderme abaxial significativamente mais espessa. Não houve efeito significativo do sombreamento sobre o teor do óleo essencial, que variou de 2,1 a 2,2%, embora o rendimento de óleo essencial tenha sido significativamente superior nas plantas crescidas em plena luz (0,73 g planta-1) e a 40% de sombreamento (0,88), em relação àquelas crescidas a 80% de sombreamento (0,26). Houve aumento significativo da concentração de clorofila a e b em função da diminuição da intensidade de radiação (20,7 mg de clorofila total por g de massa fresca a pleno sol; e 23,7 e 32,0 com 40 e 80% de sombreamento respectivamente) e uma redução significativa na razão a/b (3,13 a pleno sol e 2,94 e 2,69, a 40 e 80% de sombreamento, respectivamente).

Changes in the anatomical and physiologic characteristics and in the production of essential oil of medicinal plants under influence of different radiation conditions have been demonstrated. The objective of this study was to characterize the variation in the anatomical and physiologic characteristics, and in the essential oil content of the Brazilian-lavender (Aloysia gratissima [Gilles & Hook.] Tronc., verbenaceae), grown in different shading levels, characterized by the reduction of 0; 40, and 80% of the incident solar radiation. For growth analyses we used a completely randomized design (CRD), with three levels of light and five replicates of three plants. The analyses of chlorophyll content and leaf anatomy were performed in CRD, with three replicates of three plants, while the analyses of essential oil content was carried out in CRD, with three replicates of five plants for each light level. The results showed that 40% of shading was the best condition for plant growth. Dry matter from different organs of the plant did not differ in the treatments 40% of shading (total dry matter 201 g) and at full sunlight (148 g), both significantly higher than 80% of shading (68.6 g). Plants cultivated in full sunlight showed leaves with adaxial epidermic tissue, palisade, and spongy parenchyma and limb significantly thicker than other treatments; however plants grew at 80% shading showed leaves with abaxial epidermic tissue significantly thicker. Shadowing did not significantly interfere with the essential oil content, which ranged from 2.1 to 2.2%.; Nevertheless, the essential oil yield was significantly higher in plants grew in full sunlight (0.73 g plant-1) and 40% shading (0.88), than on those grew at 80% shading (0.26). There was significant increase of chlorophyll a and b concentration in function of the decrease in light intensity (20.7 mg total chlorophyll per g fresh matter at full sunlight; and 23.7 and 32.0 with 40% and 80% shading respectively), as well as significant reduction in ratio a/b (3.13 at full sunlight and 2.94 and 2.69 at 40% and 80% shading respectively).