Monografia - Carlos_Versão FINAL(Imprimir)

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO 
UNIDADE ACADÊMICA DE SERRA TALHADA 
CURSO DE AGRONOMIA 
 
 
 
 
 
 
 
CARLOS ALBERTO VIEIRA DE SOUZA 
 
 
 
 
DISTRIBUIÇÃO IÔNICA E DANOS CELULARES EM PLANTAS DE FEIJÃO DE 
CORDA (Vigna unguiculata L.) SUBMETIDAS AO ESTRESSE SALINO 
 
 
 
 
 
 
SERRA TALHADA 
PERNAMBUCO – BRASIL 
2014 
 
 
CARLOS ALBERTO VIEIRA DE SOUZA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DISTRIBUIÇÃO IÔNICA E DANOS CELULARES EM PLANTAS DE FEIJÃO DE 
CORDA (Vigna unguiculata L.) SUBMETIDAS AO ESTRESSE SALINO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Orientador: Profº. Dr. Sérgio Luiz Ferreira da Silva 
 
SERRA TALHADA 
PERNAMBUCO – BRASIL 
2014 
 
Monografia apresentada ao 
Curso de Agronomia da 
Universidade Federal Rural de 
Pernambuco Unidade Acadêmica 
de Serra Talhada, como 
exigência para a obtenção do 
título de Engenheiro Agrônomo. 
 
 
 
Monografia de Graduação apresentada a Coordenação do Curso de Graduação em 
Agronomia como parte dos requisitos para obtenção do grau de Engenheiro Agrônomo, 
outorgado pela Universidade Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de Serra 
Talhada, e se encontra a disposição dos interessados na Biblioteca desta Universidade. 
A transcrição de qualquer trecho desta Tese é permitida, desde que feita de acordo 
com as normas da ética cientifica. 
 
 
 
Monografia aprovada em _____ / _____ / _______ 
 
 
 
Carlos Alberto Vieira de Souza 
 
 
Sérgio Luiz Ferreira da Silva, Dr. 
UFRPE/UAST - Orientador 
 
Rosa Honorato de Oliveira, Dr. 
UFRPE/UAST - Coorientadora 
 
Adriano do Nascimento Simões, Dr. 
UFRPE/UAST – Conselheiro 
 
 
 
 
 
Aos meus pais, 
Alberto Vieira de Souza (in memorian) e Joana Seles de Souza Moura, 
por todo amor, dedicação, incentivo e confiança em mim depositados. 
 
 
Aos meus irmãos, 
José Jailson Vieira de Souza, Joana Darc Vieira de Souza, Joanaína Vieira de Souza 
pelo carinho e amizade. 
 
 
A minha sobrinha, 
 Sheylla Samara de Souza Melo, 
Minha alegria presente. 
 
 
A minha noiva, 
Andriceia Arruda de Souza, 
Meu maior presente e minha confidente. 
 
Aos meus sogros, 
Antônio Arruda da Silva e Angelita de Souza e Silva, 
Verdadeiros pais adotivos que Deus me presenteou. 
 
 
A meus cunhados, 
Andrinéa Arruda de Souza e José André de Souza e Silva 
Verdadeiros irmãos. 
 
 
DEDICO 
 
 
 
 
 
 
A meu Orientador, 
Sérgio Luiz Ferreira da Silva, 
pela confiança, amizade e dedicação. 
 
 
 
 
Aos meus companheiros de trabalho, 
Hamurabi Lins, Daniel Lopes e Luiz Ferreira Coelho Jr. 
pela ajuda e companheirismo na execução desse trabalho. 
 
 
 
 
A meus amigos, 
Alberto Laranjeira Jr. e Silvio André de Freitas Bezerra, 
pelo incentivo e pelo apoio constante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OFEREÇO 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Em primeiro lugar a DEUS, pela oportunidade a mim ofertada, pela aprendizagem e 
por me guiar em todo o meu caminho. 
Aos meus pais, Alberto Vieira de Souza (in memorian) e Joana Seles de Souza 
Moura, pelo amor, carinho, apoio, ensinamentos e dedicação em todos esses anos da minha 
vida. 
Aos meus irmãos, José Jailson Vieira de Souza, Joana Darc Vieira de Souza, 
Joanaína Vieira de Souza, pela amizade e pelos incentivos dado nesta conquista. A minha 
sobrinha, Sheylla Samara de Souza Melo, alegria para mim. 
À Universidade Federal Rural de Pernambuco – Unidade Acadêmica de Serra 
Talhada (UFRPE-UAST), pela oportunidade de realizar esse trabalho e pela melhoria dos 
meus conhecimentos. 
Ao professor Sérgio Luiz Ferreira da Silva, pela dedicação na orientação, 
ensinamentos transmitidos, e amizade. 
Professores Adriano do Nascimento Simões, pelos ensinamentos durante meu curso 
de graduação pela importante contribuição na avaliação e revisão do presente trabalho. 
Professora Rosa Honorato de Oliveira, pelos ensinamentos durante meu curso de 
graduação e importante contribuição durante a avaliação e revisão do presente trabalho. 
Aos professores do curso de Agronomia em especial ao professor Ornam Felipe pelo 
exemplo de profissional da UFRPE-UAST, pelo estímulo à pesquisa científica e à formação 
profissional. 
A todos os meus colegas de Agronomia da UFRPE-UAST, destacando-se Alberto 
Luciano Laranjeira Júnior, Adiel Felipe da Silva Cruz, John Ferreira dos Santos e Sílvio 
Bezerra, pela amizade e apoio a iniciação científica. 
 
Agradeço. Muito Obrigado. 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
LISTA DE FIGURAS ....................................................................................................... i 
RESUMO ......................................................................................................................... ii 
ABSTRACT .................................................................................................................... iii 
1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 12 
2 REVISÃO DE LITERATURA (ESTADO DA ARTE) ............................................... 2 
2.1 ESTRESSE SALINO E O CRESCIMENTO VEGETAL ......................................... 2 
2.2 ESTRESSE SALINO E DISTÚRBIOS OXIDATIVO .............................................. 5 
3 HIPÓTESE E OBJETIVOS ......................................................................................... 8 
3.1 HIPÓTESE ............................................................................................................... 8 
3.2 OBJETIVOS ............................................................................................................ 8 
3.2.1 Objetivo geral .................................................................................................... 8 
3.2.2 Objetivos específicos .......................................................................................... 8 
4 MATERIAL E MÉTODOS .......................................................................................... 9 
4.1 OBTENÇÃO DAS PLANTAS E APLICAÇÃO DO TRATAMENTO SALINO ...... 9 
4.2 AVALIAÇÕES REALIZADAS ............................................................................ 10 
4.2.1 Determinação da massa fresca das diferentes partes das plantas ........................ 10 
4.2.2 Conteúdo relativo de água (CRA) ..................................................................... 10 
4.2.3 Extravasamento de eletrólito ............................................................................ 11 
4.2.4 Conteúdos de sódio, cloreto e potássio ............................................................. 11 
4.2.5 Conteúdo de peróxido de hidrogênio ................................................................ 12 
4.2.6 Conteúdo de substância reativa ao ácido tiobarbitúrico ..................................... 12 
4.2.7 Determinações da atividade enzimática ............................................................ 13 
4.2.7.1 Extração de proteínas ................................................................................. 13 
4.2.7.2 Atividade da catalase ................................................................................. 13 
4.2.7.3 Atividade de dismutase do superóxido ....................................................... 13 
 
 
4.2.7.4 Atividade da peroxidase do ascorbato ........................................................ 14 
4.2.7.5 Delineamento estatístico e análise dos dados .............................................. 14 
5 RESULTADOS .......................................................................................................... 15 
5.1 CRESCIMENTO E CONTEÚDO DE CLOROFILAS ........................................... 15 
5.2 ACUMULAÇÃO DE Na
+
, Cl
-
 E K
+
 NAS PLANTAS ............................................. 19 
5.3 OCORRÊNCIA DE DANOS CELULARES E PROTEÇÃO OXIDATIVA .......... 26 
6 DISCUSSÃO ...............................................................................................................31 
7 CONCLUSÃO ............................................................................................................. 34 
8 REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 35 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1. Esquema hipotético mostrando o modelo bifásico para a restrição de crescimento vegetal 
imposta pela salinidade. A restrição de crescimento inicial é uma resposta rápida e de alta 
intensidade, causada pelo aumento da pressão osmótica no meio externo (fase osmótica). 
Posteriormente, ocorre a restrição do crescimento em função de acumulação excessiva de íons 
tóxicos nos tecidos (fase iônica), que em geral levam ao surgimento de sintomas visuais de 
toxicidade nas folhas (geralmente clorose seguida por surgimento de áreas necróticas). Essas 
respostas podem variar intensamente entre espécies/genótipos, nível de salinidade, tipo de solo e 
fatores ambientais (Adaptado de MUNNS E TESTER, 2008). ........................................................ 3 
Figura 2. Relação entre a concentração iônica da solução nutritiva apresentando diferentes 
concentrações de NaCl (0, 40, 80, 120 e 160 mM) com os respectivos valores de condutividade 
elétrica (CE). Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. ............................................................... 10 
Figura 3. Aspecto visual de plantas de feijão-de-corda, em vista lateral (A)e superior da copa (B), 
apresentado redução de crescimento da parte aérea em resposta ao tratamento salino, após o cultivo 
das plantas na ausência (controle) ou na presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 
e 160 mM) durante 20 dias consecutivos. Em detalhe as setas mostram que as plantas expostas as 
concentrações mais elevada do sal (120 e 160 mM) apresentam folhas com coloração mais clara. 
Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. ..................................................................................... 15 
Figura 4. Conteúdos de clorofilas a (A), clorofila b (B), clorofilas totais (C) e relação clorofilas a/b 
(D), em folhas de feijão de corda cultivada na ausência (controle) ou na presença de concentrações 
de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) durante 20 dias consecutivos. As barras representam médias ± 
desvio padrão estimados a partir de quatro repetições. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. .. 17 
Figura 5. Massa fresca de folhas (A), pecíolos (B), caules (C) e raízes (D) de plantas de feijão de 
corda cultivada na ausência (controle) ou na presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 
120 e 160 mM) durante 20 dias consecutivos. As barras representam valores médios de massa 
fresca, das respectivas partes, com base no conteúdo de massa para cada duas plantas e estão 
expressos na forma média ± desvio padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. .................. 18 
Figura 6. Conteúdo de Na+ (A), K+ (B), Cl- (C) e razão K+/Na+(D) em folha de feijão de corda 
cultivada na ausência e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) após 
20 dias. As barras representam médias dos respectivos órgãos para duas plantas, e estão expressos 
na forma média ± desvio padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. .................................. 20 
Figura 7. Conteúdo de Na+ (A), K+ (B), Cl- (C) e razão K+/Na+ (D) no pecíolo de feijão de corda 
cultivada na ausência e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) 
durante 20 dias. As barras representam médias dos respectivos órgãos para duas plantas e estão 
expressos na forma de média ± desvio padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. ............. 21 
 
 
 
Figura 8. Conteúdos de Na+(A), K+ (B), Cl- (C) e razão K+/Na+(D) da parte apical dos caules 
(representando a região meristemática) de feijão de corda cultivada na ausência (controle) ou na 
presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) após 20 dias consecutivos. 
As barras representam valores médios ± desvio padrão, estimados a partir de três repetições. Serra 
Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. .............................................................................................. 23 
Figura 9. Conteúdo de Na
+
 (A), K
+
 (B), Cl
-
 (C) e razão K
+
/Na
+
(D) em caule de feijão de corda 
cultivada na ausência e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) 
durante 20 dias. As barras representam médias dos respectivos órgãos para duas plantas e estão 
expressos na forma média ± desvio padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. .................. 24 
Figura 10. Conteúdo de Na+ (A), K+ (B), Cl- (C) e razão K+/Na+(D) em raízes de feijão de corda 
cultivada na ausência e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) 
durante 20 dias. As barras representam médias dos respectivos órgãos para duas plantas e estão 
expressos na forma média ± desvio padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. .................. 25 
Figura 11. Medidas do conteúdo relativo de água (A) e do dano de membrana em folhas (B) de 
feijão de corda cultivada na ausência (controle) ou na presença de concentrações crescentes de NaCl 
(40, 80, 120 e 160 mM) após 20 dias consecutivos. As barras representam médias ± desvio padrão 
estimados a partir de três repetições. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. ............................ 26 
Figura 12. Peroxidação de lipídios estimada pelo conteúdo de substâncias reativas ao ácido 
tiobarbitúrico (TBARS) em raízes (A) e folhas (B) de feijão de corda cultivada na ausência 
(controle) e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) durante 20 dias. 
As barras representam médias dos respectivos órgãos expressos na forma média ± desvio padrão. 
Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. ..................................................................................... 27 
Figura 13. Conteúdo de peróxido de hidrogênio (H2O2) em raízes (A) e folhas (B) de feijão de 
corda cultivada na ausência (controle) e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 
e 160 mM) durante 20 dias. As barras representam médias dos respectivos órgãos expressos na 
forma média ± desvio padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. ...................................... 28 
Figura 14. Conteúdo de proteína solúvel em raízes (A) e folhas (B) de feijão de corda cultivada na 
ausência (controle) e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) durante 
20 dias. As barras representam médias dos respectivos órgãos expressos na forma média ± desvio 
padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014.......................................................................... 29 
Figura 15. Atividade da enzima dismutase de superóxido (SOD) de raízes (A) e folhas (B) de feijão 
de corda cultivada na ausência (controle) e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 
120 e 160 mM) durante 20 dias. As barras representam médias dos respectivos órgãos expressos na 
forma média ± desvio padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. ...................................... 29 
Figura 16. Atividade da catalase em raízes (A) e folhas (B) de feijão de corda cultivada na ausência 
(controle) e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) durante 20 dias. 
As barras representam médias dos respectivos órgãos expressos na forma média ± desvio padrão. 
Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. ..................................................................................... 30 
 
 
Figura 17. Atividade da enzima peroxidase do ascorbato (APX) em raízes (A) e folha (B) de feijão 
de corda cultivada na ausência (controle) e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 
120 e 160 mM) durante 20 dias. As barras representam médias dos respectivos órgãos expressos na 
forma média ± desvio padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. ......................................30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SOUZA, C.A.V. Distribuição iônica e danos celulares em plantas de feijão de corda 
(Vigna unguiculata L.) submetidas ao estresse salino. 2014. Monografia (Agronomia)- 
Universidade Federal Rural de Pernambuco, Serra Talhada, Pernambuco, Brasil.* 
 
RESUMO 
 
O excesso de sais na solução do solo causa estresse osmótico, pela redução do potencial 
hídrico, e toxicidade iônica, desencadeada pelo excesso de íons tóxicos no tecido da planta. 
Os distúrbios metabólicos induzidos pelos efeitos osmóticos e iônicos da salinidade afetam 
processos essenciais para o desempenho vegetal, como o equilíbrio nutricional e as relações 
hídricas. O presente estudo teve como objetivo caracterizar mecanismos bioquímicos e 
fisiológicos envolvidos com a proteção oxidativa, distribuição iônica e com a restrição de 
crescimento em plantas de feijão de corda exposta ao estresse salino. O experimento foi 
realizado com plantas, cultivar BRS Pujante, obtidas a partir de sementes, e expostas a 
concentrações crescentes de NaCl (0, 40, 80, 120 e 160 mM) durante 20 dias. Avaliaram-se 
o crescimento com base na massa fresca (folha, pecíolo, caule, raiz). Os conteúdos de 
clorofilas a, b, totais, a relação a/b bem como, o conteúdo relativo de água (CRA) e dano 
de membrana (DM) nas folhas. A distribuição e o conteúdo dos íons Na
+
, K
+
, Cl
-
 e a 
relação K
+
/Na
+ 
(folha, parte apical do caule, pecíolo, caule e raiz). A peroxidação de 
lipídios, conteúdo de Peróxido de hidrogênio H2O2, proteína solúvel e atividade das 
enzimas do sistema SOD-APX-CAT em folhas e raízes. A restrição do crescimento da parte 
aérea ocorreu associada a sintomas de clorose o que foi relacionado com a redução do teor 
de clorofilas. Os conteúdos e distribuição de íons (Na
+
, Cl
- 
e K
+
) na planta indicaram que as 
plantas apresentam boa capacidade de exclusão dos íons salinos Na
+
 e Cl
-
 das folhas e 
raízes. Essa aparente exclusão correu associada com a inclusão desses íons tóxicos 
principalmente em tecidos de caules, pecíolos e região apical do caule. O estresse salino 
não afetou o teor de água do tecido foliar. No entanto, induziu aumentos no dano de 
membrana, o que ocorreu associado à peroxidação de lipídios. O sistema SOD-APX-CAT, 
não foi compatível com a proteção oxidativa sob as condições do presente estudo. A 
sensibilidade de plantas de feijão ao estresse salino está associada com acumulação 
excessiva dos íons tóxicos (Na
+
 e Cl
-
) em caules, pecíolos e região apical do caule, bem 
como danos oxidativos em folhas e raízes. A relativa tolerância dessa espécie ao sal pode 
ser atribuída à exclusão dos íons Na
+
 e Cl
-
 de folhas e raízes. 
 
Palavras chave: Salinidade, Toxicidade iônica, Estresse oxidativo, Vigna unguiculata. 
 
*Orientador: Profº. D.Sc. Sérgio Luiz Ferreira da Silva e co-orientadora Profº. D.Sc. Rosa 
Honorato de Oliveira - Universidade Federal Rural de Pernambuco 
 
 
 
 
 
 
 
SOUZA, Carlos Alberto Vieira. Ion distribution and cellular damage in plants of 
cowpea (Vigna unguiculata L.) subjected to salt stress. 2014 Monograph (Agronomy) - 
Federal Rural University of Pernambuco, Serra Hewn, Pernambuco, Brazil *. 
 
 
ABSTRAT 
 
Excess salts in the soil solution cause osmotic stress, by reduced water potential, and ionic 
toxicity triggered by excess toxic ions in plant tissue. Metabolic disorders induced by 
osmotic and ionic effects of salinity affect essential processes for plant performance, as the 
nutritional balance and water relations. The present study aimed to characterize the 
biochemical and physiological mechanisms involved in oxidative protection, ion 
distribution and growth restriction in bean plants exposed to salt stress rope. The 
experiment was conducted with plants, BRS Pujante obtained from seeds, and exposed to 
increasing concentrations of NaCl (0, 40, 80, 120 and 160 mM) for 20 days. We evaluated 
the growth based on fresh weight (leaf, petiole, stem, root). The contents of chlorophylls a, 
b, totals, the a/b ratio and the relative water content (CRA) and membrane damage (DM) on 
the leaves. The content and distribution of Na
+
, K
+
, Cl
- 
and K
+
/Na
+
 (leaf, apical part of the 
stem, petiole, stem and root). The lipid peroxidation, content of hydrogen peroxide H2O2, 
soluble protein and enzyme activity of SOD-CAT-APX system in leaves and roots. The 
restriction of shoot growth was associated with symptoms of chlorosis which was related to 
the reduction of chlorophylls. The content and distribution of ions (Na
+
, K 
+
 and Cl
-
) in the 
plant indicated that plants have a good ability to exclude saline Na
+
 and Cl
- 
ions of the 
Leaves and roots. This apparent exclusion rushed associated with the inclusion of these 
toxic mainly in tissues of stems, petioles and apical region of the stem ions. Salt stress did 
not affect the water content of the leaf tissue, however, induced increases in membrane 
damage, which was associated with the lipid peroxidation. The APX-SOD-CAT system is 
not compatible with the oxidative protection under the conditions of this study. The 
sensitivity of bean plants to salt stress is associated with excessive accumulation of toxic 
ions (Na
+
 and Cl
-
) in stems, petioles and apical region of the stem, and oxidative damage in 
leaves and roots. The relative salt tolerance of this species can be attributed to the exclusion 
of Na
+
 and Cl
-
 in leaves and roots. 
 
 
Keywords: Salinity, ion toxicity, oxidative stress, Vigna unguiculata. 
 
 
 
* Advisor: Prof.. D.Sc. Sérgio Luiz Ferreira da Silva and co-advisor Prof.. D.Sc. Rosa 
Honorato de Oliveira - Federal Rural University of Pernambuco
1 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 A cultura do feijão de corda (Vigna unguiculata L.) representa uma importante fonte 
de proteína para as populações das Regiões Norte e Nordeste do Brasil, particularmente nas 
áreas de clima semiárido dessas regiões, onde é bastante explorada em cultivo de sequeiro. 
Nessas áreas predominam alguns fatores de estresses abióticos que são responsáveis pela 
perda de produção agrícola, tais como temperaturas elevadas que ocorrem associadas com 
seca, salinidade e radiação solar excessiva. Esses fatores, isoladamente ou em combinação, 
causam distúrbios intensos no metabolismo vegetal (MITTLER et al., 2006). 
 Dentre os danos causados para o crescimento vegetal por esses fatores abiótico 
aqueles atribuídos à salinidade dos solos apresentam extrema relevância, em função de seus 
efeitos adversos sobre processo metabólicos essenciais, como o desbalanço hídrico, iônico 
e nutricional das espécies (CUIN et al., 2008; APSE e BLUMWALD, 2007). Resultados de 
estudos recentes têm demonstrado que plantas de feijão de corda apresentam relativa 
sensibilidade ao estresse salino, a qual está diretamente relacionada com uma intensa 
redução de crescimento (CAVALCANTI et al., 2007; MAIA et al., 2012) e restrição da 
absorção e utilização de nutrientes, afetando a nutrição de macronutrientes como o potássio 
(VOIGT et al., 2009) e o nitrogênio (SILVEIRA et al., 2010). 
 Dos mecanismos relacionados com a tolerância ao estresse salino, a capacidade de 
distribuição e de exclusão de íons tóxicos (Na
+
 e Cl
-
) dos tecidos é considerada de 
fundamental importância para a caracterização da resistência ao estresse em espécies e/ou 
genótipos de interesse (ASHRAF e AHMAD, 2000; SANTA-CRUZ et al., 2002; ESTAÑ 
et al., 2005; PARANYCHIANAKIS e ANGELAKIS, 2008). A eficiência desses 
mecanismos de distribuição e exclusão iônica em condições de salinidade pode levar a uma 
restrição do excesso de íons tóxicos, o que ocorre associado com uma adequada nutrição 
potássica, considerada essencial para a manutenção de uma homeostase K
+
/Na
+
 em meios 
salinizados (APSE e BLUMWALD, 2007). 
 Além de distúrbios associados à toxicidade iônica em plantas de feijoeiroexpostas a 
salinidade, estudos também têm demonstrado que o estresse salino pode levar a ocorrência 
de danos oxidativos, causando intensa peroxidação de lipídios de membranas e conseqüente 
morte de células e tecidos (MAIA et al., 2010). Esses danos oxidativos, embora 
2 
 
considerados secundários, apresentaram estreita relação com mecanismos de restrição de 
crescimento do sistema radicular em plantas de feijoeiro submetidas aos estresses salino e 
hídrico (MAIA et al., 2013). Esses estudos já realizados indicam parte da complexidade dos 
mecanismos celulares que estão efetivamente relacionados com respostas de crescimento 
dessa espécie em condições de salinidade. Dessa forma, pesquisas que possam 
caracterizar marcadores bioquímicos e fisiológicos envolvidos com a redução de 
crescimento do feijoeiro em condições salinas, podem efetivamente dar uma contribuição 
ao melhor entendimento dos componentes celulares envolvidos com esse processo naquelas 
condições. 
2 REVISÃO DE LITERATURA (ESTADO DA ARTE) 
 
 2.1 ESTRESSE SALINO E O CRESCIMENTO VEGETAL 
 
 Os efeitos primários da salinidade sobre o crescimento vegetal estão relacionados 
com os seguintes distúrbios metabólicos: (1) déficit hídrico, devido à elevada concentração 
de solutos na solução do solo pode causar redução do potencial hídrico próximo à raiz; (2) a 
toxicidade iônica associada à absorção excessiva de íons salinos, principalmente Cl
-
 e Na
+
; 
(3) desbalanço nutricional induzido pela redução na absorção e/ou transporte de nutrientes 
para a parte aérea da planta (MUNNS, 2005). Os impactos desses três componentes 
considerados primários do estresse salino sobre os distúrbios metabólicos, que resultam em 
restrição do crescimento e da produção, são relativamente complexos devido à ocorrência 
de forma simultânea e interativa desses fatores em condições de salinidade (YEO, 1998). 
 A restrição de crescimento imposta pela salinidade nas plantas apresenta um modelo 
bifásico, conforme proposto por (MUNNS e TESTER, 2008). Por essa proposta, logo após 
a exposição ao sal a diminuição do crescimento é atribuída exclusivamente à redução do 
potencial osmótico do meio, enquanto que com a continuação de exposição à salinidade os 
impactos sobre o crescimento passam a ser atribuídos ao efeito tóxico dos íons salinos. Na 
primeira fase, o crescimento da planta é afetado pelos sais que estão no exterior da mesma, 
sendo que essa resposta está aparentemente regulada por sinalização proveniente da raiz, 
sobretudo pelo ácido abscísico (ABA) e o cálcio intracelular [Ca
2+
]int, enquanto que a 
3 
 
segunda fase, caracteriza-se pela redução do crescimento resultante do acúmulo de sais no 
interior da planta (Figura 1). 
 O aumento do conteúdo de Na
+
 no tecido foliar pode afetar processos fisiológicos e 
bioquímicos dependentes de K
+
, como a abertura estomática, a fotossíntese, a respiração e a 
síntese de proteínas, devido à similaridade físico-química entre esses dois íons (APSE e 
BLUMWALD, 2007). Esses distúrbios são reflexos da toxicidade iônica e estão 
diretamente associados com alterações nas proporções de nutrientes no tecido, 
principalmente na razão K
+
/Na
+
, que afetam a homeostase iônica celular (MAATHUIS e 
AMTMANN, 1999; ZHU, 2001). Sob condições fisiológicas normais, a concentração 
citosólica de K
+ 
na célula vegetal é de cerca de 150 mM (HIGINBOTHAM, 1973), 
enquanto a concentração de Na
+
 é relativamente baixa (1–10 mM) (CARDEN et al., 2003). 
Devido à natureza competitiva desses íons, a acumulação excessiva de Na
+
 no citosol 
(ZHU, 2000; LEIGH, 2001) pode levar a redução significativa da relação K
+
/Na
+
, o que 
está diretamente associada com o aumento da sensibilidade ao estresse (MAATHUIS e 
AMTMANN, 1999; DASGAN et al., 2002). 
 
Figura 1. Esquema hipotético mostrando o modelo bifásico para a restrição de crescimento vegetal imposta 
pela salinidade. A restrição de crescimento inicial é uma resposta rápida e de alta intensidade, causada pelo 
aumento da pressão osmótica no meio externo (fase osmótica). Posteriormente, ocorre a restrição do 
crescimento em função de acumulação excessiva de íons tóxicos nos tecidos (fase iônica), que em geral levam 
ao surgimento de sintomas visuais de toxicidade nas folhas (geralmente clorose seguida por surgimento de 
áreas necróticas). Essas respostas podem variar intensamente entre espécies/genótipos, nível de salinidade, 
tipo de solo e fatores ambientais (Adaptado de MUNNS E TESTER, 2008). 
 
 
 A restrição da absorção de K
+
 em raízes de plantas sob salinidade está relacionada 
aos sistemas de transporte de K
+ 
na plasmalema (MARTINEZ-CORDERO et al., 2005). O 
influxo de K
+
 nas células ocorre por dois sistemas específicos, denominados de alta e de 
4 
 
baixa afinidade (MAATHUIS e SANDERS, 1994). O sistema de baixa afinidade é 
responsável pela absorção K
+
 em meios em que a concentração de K
+
 é relativamente 
elevada (faixas de mM), enquanto que o de alta afinidade é responsável pela absorção em 
baixas concentrações (faixa de µM) de potássio (EPSTEIN et al., 1963). Por sua vez, o 
influxo do Na
+
 na célula ocorre principalmente por canais de cátions não seletivos 
(TESTER e DAVENPORT; 2003), mas pode competir pelos sistemas de absorção de K
+
, 
principalmente com aquele de alta afinidade (RUS et al., 2001; MÁSER et al., 2002; ZHU, 
2003). 
O influxo de Na
+
 pelo sistema de alta afinidade responsável pela a absorção de K
+
 
ocorre devido à similaridade do raio iônico desses dois cátions (ZHU, 2003), e representa 
uma das bases da toxicidade iônica da salinidade para as plantas (MAATHUIS E 
AMTMANN, 1999; APSE, 2007). Embora o sistema de alta afinidade possua uma maior 
seletividade K
+
/Na
+
 durante a absorção, em meios com concentração relativamente elevada 
de Na
+
 essa via pode permitir significativo influxo de Na
+
na célula (ZHU, 2003). O 
aumento do conteúdo de Na
+
 no citosol afeta a homeostase iônica nutricional e pode 
comprometer o funcionamento celular, sendo a manutenção de uma elevada razão K
+
/Na
+
 
no citosol considerada essencial para a resistência à salinidade (MAATHUIS e 
AMTMANN, 1999). Além da competição iônica específica, a redução do conteúdo de K
+
 
celular induzida pela salinidade (SHABALA et al., 2003, 2006; CHEN et al., 2005) pode 
também resultar da despolarização da membrana e ativação de canais associados ao efluxo 
de K
+ 
da célula (SHABALA et al., 2006). Dentre os mecanismos relacionados com a 
resistência a salinidade atualmente conhecidos, a capacidade de exclusão de Na
+
 e Cl
-
 é 
considerada de fundamental para a caracterização da resistência ao estresse salino em 
espécies e/ou genótipos de interesse (ASHRAF e AHMAD, 2000; WAHOME et al., 2001; 
SANTA-CRUZ et al., 2002; ESTAÑ et al., 2005; PARANYCHIANAKIS e ANGELAKIS, 
2008). Além disso, a manutenção de uma adequada nutrição potássica é essencial para 
manutenção de uma homeostase K
+
/Na
+
 favorável, além de seu envolvimento em diversos 
processos fisiológicos importantes (MAATHUIS e AMTMANN, 1999, ZHU, 2003; CUIN 
et al., 2008). A acumulação de K
+ 
e de outros solutos compatíveis na célula vegetal, tais 
como prolina, glicina betaína e açúcares (SILVA et al., 2009), é considerada um importante 
mecanismo bioquímico e fisiológico envolvido com a resistência ao efeito osmótico da 
5 
 
salinidade (ASHRAF e HARRIS, 2004; ASHRAF e FOOLAD, 2007). As estratégias 
atualmente empregadas para atenuar os danos causados pelo estresse salino no rendimento 
agrícola incluem algumas medidas relacionadas à correção dos solos, ainda consideradas 
dispendiosas e apenas temporárias (DASGAN et al., 2002), além daquelas direcionadas à 
obtenção e utilização de materiais geneticamente mais resistentes ao estresse, consideradas 
laboriosas e complexas em função do caráter multifatorial da resistência, más permanentes 
(FLOWERS, 2004). Assim, a elucidaçãoe a utilização de mecanismos de resistência ao 
estresse salino, presentes em espécies vegetais de importância econômica, podem consistir 
em abordagens mais viáveis e estratégicas para produzir plantas mais resistentes visando 
reduzir os impactos da salinidade sobre a produtividade das culturas (MARTINEZ-
RODRIGUEZ et al., 2008). 
 
2.2 ESTRESSE SALINO E DISTÚRBIOS OXIDATIVO 
 
 Além dos efeitos osmóticos e iônicos, considerados efeitos primários da salinidade, 
o estresse salino pode afetar diferentes aspectos do metabolismo vegetal envolvidos com 
processos metabólicos chaves, como a fotossíntese e distúrbios oxidativos (MUNNS e 
TESTER, 2008). O fechamento estomático é uma das respostas mais rápidas e intensas que 
ocorrem em plantas submetidas à salinidade. Essa resposta estomática é provavelmente 
regulada por vias de sinalização que ocorre na raiz, apresentando grande similaridade com 
aquelas associadas à sinalização sob condições de estresse hídrico (DAVIES et al., 2005). 
A restrição estomática, induzida pela salinidade e outros estresses abióticos, limita a 
fixação de CO2 e a taxa fotossintética, podendo resultar no aumento da produção de 
espécies reativas de oxigênio (EROs), como o radical superóxido (O2
•-
), peróxido de 
hidrogênio (H2O2) e o radical hidroxil (OH
•
), e da atividade de enzimas removedoras dessas 
formas tóxicas do oxigênio (MITTLER, 2002; APEL e HIRT, 2004). 
 A limitação da fixação de CO2 sob condições de estresses resulta na diminuição de 
redução de carbono pelo Ciclo de Calvin e no aumento da relação NADPH/NADP
+
 no 
estroma dos cloroplastos, reduzindo a concentração de NADP
+
 que é o principal aceptor de 
elétrons fotossintéticos. Nessas condições, ocorre rapidamente uma sobrecarga de energia 
na cadeia transportadora de elétrons (CTE) do cloroplasto e o excesso de elétrons pode ser 
6 
 
desviado para redução do O2 (FOYER et al., 2000). Nesse estado de super-redução do 
fotossistema I (PSI) ocorre a foto-redução do O2, podendo produzir o radical superóxido 
(O2
•-
), pela reação de Mehler (HUS e KAO, 2003), que ativa uma reação em cadeia e 
produz mais EROs nos cloroplastos. Essas EROs são altamente reativas e em excesso 
alteram rapidamente o metabolismo celular, reagindo com proteínas, lipídios e ácidos 
nucléicos, causando peroxidação de lipídios, desnaturação de proteínas e mutação no DNA 
(DAT et al., 2000; IMLAY, 2003). 
As EROs estão presentes na célula vegetal como subprodutos normais do 
metabolismo aeróbico e de processos fotoxidativos (NOCTOR e FOYER, 1998). 
Entretanto, sob condições adversas, como estresse hídrico, salino e temperaturas elevadas, 
sua produção pode ser aumentada (VAIDYANATHAN et al., 2003; GUO et al., 2006). A 
proteção oxidativa na célula vegetal é realizada por um complexo sistema de defesa, o qual 
envolve mecanismos enzimáticos e não enzimáticos. O sistema não enzimático é 
constituído principalmente por componentes hidrofílicos, como o acido ascórbico (ASA) e 
a glutationa (GSH), enquanto que a proteção enzimática é composta por um complexo 
sistema de enzimas, presentes em várias organelas e atuando de forma coordenada na 
proteção oxidativa. As principais enzimas oxidativas são as dismutases do superóxido 
(SOD), catalases (CAT), peroxidases de ascorbato (APX), redutases da glutationa (GR), 
redutases do monodeidroascorbato (MDHAR) e redutases do deidroascorbato (DHAR) 
(FOYER e NOCTOR, 2003). 
A SOD é essencial na eliminação do O2
•-
, produzido principalmente durante os 
processos fotoxidativos nos cloroplastos, e sua ação resulta na formação de H2O2 e O2. O 
peróxido de hidrogênio é rapidamente eliminado pelas catalases e diversas classes de 
peroxidases, localizadas em diferentes compartimentos celulares (SHIGEOKA et al., 2002). 
As peroxidases do ascorbato, presentes no cloroplasto e citosol, são exemplos de 
peroxidases que auxiliam na remoção do excesso de H2O2 celular, utilizando o ascorbato 
reduzido como doador específico de elétrons (ASADA, 1999). O ascorbato na reação da 
APX, durante a eliminação do peróxido de hidrogênio, é convertido para a forma oxidada e 
rapidamente regenerado pelo ciclo metabólico do ascorbato-glutationa, onde as enzimas 
GR, MDHAR e DHAR atuam de forma sincronizada utilizando NADPH e GSH como 
poder redutor (FOYER e NOCTOR, 2005). 
7 
 
Diversos estudos relatam o aumento da geração de EROs, com concomitante 
indução do sistema de proteção oxidativa enzimático e não enzimático, em diversas 
espécies agrícolas, expostas a diferentes estresses abióticos. O aumento na indução do 
sistema enzimático SOD-CAT-APX observado em folhas de dois cultivares de citrus, 
expostos ao estresse de alta temperatura por longo tempo (± 20 dias), foi correlacionado 
com a maior proteção oxidativa e à maior resistência diferenciada dos genótipos ao estresse 
térmico (GUO et al., 2006a). Quando cinco cultivares de trigo apresentando resistência 
diferenciada ao estresse térmico foram expostas a temperatura elevada, foi observado que 
os genótipos mais resistentes apresentaram maior atividade do sistema enzimático de 
remoção de EROs, associado a menores índices de injúrias oxidativas comparado aos 
sensíveis (ALMESELMANI et al., 2006). 
A proteção contra os danos oxidativos induzidos pelo estresse hídrico em diferentes 
espécies vegetais também está relacionada com a indução de proteção oxidativa enzimática 
e não enzimática. Em plantas de Vigna unguiculata submetidas ao estresse hídrico foram 
verificados aumentos significativos na atividade das enzimas SOD, CAT e APX, em 
tecidos de raízes, caules e folhas, demonstrando o possível papel dessas enzimas na 
proteção oxidativa dos diferentes tecidos e órgãos (MANIVANNAN et al., 2007). Em arroz 
(Oryza sativa L), genótipos mais resistentes ao estresse hídrico apresentaram maior indução 
do sistema SOD-CAT-APX, associada ao menor acúmulo de radical superóxido, peróxido 
de hidrogênio e dano de membrana indicado pelo conteúdo de substâncias reativas ao ácido 
tiobarbitúrico (TBARS), comparado aos sensíveis, após exposição das plântulas a doses 
crescentes de polietilenoglicol (PEG-6000) (SHARMA e DUBEY, 2005; GUO et al., 
2006b). 
 
 
 
 
 
 
8 
 
3 HIPÓTESE E OBJETIVOS 
 
3.1 HIPÓTESE 
A tolerância está relacionada com a distribuição diferencial de íons, proteção de 
danos oxidativos e com a restrição de crescimento em plantas de feijão de corda expostas 
ao estresse salino. 
 
 
3.2 OBJETIVOS 
3.2.1 Objetivo geral 
 
 Caracterizar o padrão de distribuição de íons salinos tóxicos (Na
+
 e Cl
-
) e sua 
relação com danos oxidativos e restrição de crescimento em plantas de feijão de corda 
submetidas à salinidade. 
3.2.2 Objetivos específicos 
 
 Mensurar os conteúdos de sódio, cloreto e potássio em tecidos de folhas, pecíolos, 
região apical do caule, caules e raízes de plântulas de feijão de corda cultivadas na 
ausência (controle) e presença de concentrações crescente de NaCl (40, 80, 120 e 160 
mM); 
 Avaliar o padrão de crescimento (alocação de massa em raízes, caules e folhas) de 
plântulas de feijão de corda cultivadas na ausência (controle) e presença de NaCl (40, 
80, 120 e 160 mM); 
 Estimar a relação K+/Na+ em tecidos de folhas, caules e raízes em plântulas de feijão de 
corda cultivadas na ausência (controle) e presença de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM); 
 Medir o conteúdo relativo e água (CRA) em folhas de plântulas de feijão de corda 
cultivadas na ausência (controle) e presença de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM); 
 Determinar a atividade das enzimas antioxidativas CAT, APX e SOD em tecidos de 
folhas e raízes de plântulas de feijão de corda cultivadas na ausência (controle) e 
presença de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM); 
 Mensurar o conteúdo de peróxido de hidrogênio (H2O2) em tecidos de folhas e de raízes 
em plântulas de feijão de corda cultivadas na ausência (controle) e presença de NaCl 
(40, 80, 120 e 160 mM); 
Avaliar os danos em membranas (DM) pelo vazamento de eletrólitos e pelo conteúdo de 
TBARS em folhas e raízes em plântulas de feijão de corda cultivadas na ausência 
(controle) e presença de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM). 
 
 
9 
 
4 MATERIAL E MÉTODOS 
 
4.1 OBTENÇÃO DAS PLANTAS E APLICAÇÃO DO TRATAMENTO SALINO 
 
O experimento foi conduzido sobre bancadas em área experimento da Universidade 
Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de Serra Talhada, sob as condições 
climáticas naturais da Cidade de Serra Talhada, Pernambuco, Brasil. As sementes de feijão-
de-corda (Vigna unguiculata L.), cultivar BRS pujante, fornecidas pela EMBRAPA, foram 
esterilizadas em hipoclorito de sódio comercial 1% (v/v) durante 2 min. Em seguida, foram 
semeadas em substrato sólido composto por uma mistura de areia e vermiculita de textura 
média na proporção de 1/1 (volume/volume), em vaso plástico de 2,0 litros, e passaram a 
receber água destilada diariamente durante a germinação para manutenção da umidade do 
substrato próximo da capacidade de campo. 
 Após a germinação as plântulas passaram a receber solução nutritiva de Hoagland e 
Arnon, (1950). Aos vinte dias após o plantio (DAP) das sementes, as plântulas passaram a 
ser irrigadas com a mesma solução nutritiva adicionada de concentrações crescentes de 
NaCl (0, 40, 80, 120 e 160 mM) durante 20 dias, por aplicações a cada três dias. A relação 
da condutividade elétrica (CE) das soluções nutritivas correspondente aos diferentes 
tratamentos salinos aplicados nas plantas está representada na figura 2. 
 
10 
 
 
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
C
E
 (
m
S
)
0,0
2,5
5,0
7,5
10,0
12,5
15,0
17,5
CE = 0,1022.[NaCl]
R
2
 = 0,9993 (p < 0,001)
 
Figura 2. Relação entre a concentração iônica da solução nutritiva apresentando diferentes concentrações de 
NaCl (0, 40, 80, 120 e 160 mM) com os respectivos valores de condutividade elétrica (CE). Serra Talhada, 
PE, UFRPE-UAST, 2014. 
 
 4.2 AVALIAÇÕES REALIZADAS 
 
 4.2.1 Determinação da massa fresca das diferentes partes das plantas 
 
Ao final do experimento as plântulas foram coletadas e separadas nas partes raiz, 
caule, pecíolo e folhas para a determinação das massas frescas (MF). Segmentos de três (3) 
cm de comprimento da região apical do caule foram coletados e utilizados para mensuração 
apenas dos conteúdos de Na
+
, Cl
- 
e K
+
. 
 
 4.2.2 Conteúdo relativo de água (CRA) 
 
O conteúdo relativo de água foi determinado conforme Fidalgo et al., (2004). Ao 
final do experimento foram coletados vinte discos foliares (10 mm de diâmetro) e a massa 
fresca (MF) determinada imediatamente. Em seguida, os discos foram imersos em 30 ml de 
água deionizada por 8 h, em placas de petri, e após breve secagem dos discos em papel 
toalha, para remover o excesso de água, foi determinada a massa túrgida (MT). A massa 
11 
 
seca (MS) foi determinada após secagem dos discos a 70ºC, durante 48 h em estufa, e o 
CRA foi estimado pela seguinte relação: CRA = [(MF – MS)/(MT – MS)] x 100. 
 
 4.2.3 Extravasamento de eletrólito 
 
O dano de membrana foi determinado com base no vazamento de eletrólitos, como 
descrito por Shanahan et al., (1990). Ao final do ensaio foram coletados vinte discos 
foliares (10 mm de diâmetro) que foram imersos em 10 ml de água deionizada em tubos 
fechados e incubados a 40 ºC durante 30 min e determinada à condutividade elétrica da 
solução (C1). Em seguida, os tubos foram incubados a 100 ºC por 1 h e após atingir a 
temperatura ambiente foi determinada à condutividade elétrica da solução (C2). O dano de 
membrana (DM) foi estimado pela relação: DM = (C1/C2) x 100. Essa medida foi utilizada 
como um indicador do extravasamento o conteúdo citoplasmático através da membrana 
plasmática, marcador diretamente relacionado com a viabilidade celular. 
 4.2.4 Conteúdos de sódio, cloreto e potássio 
 
Os conteúdos de Na
+
e K
+
foram determinados por fotometria de chama e o de Cl
-
 por 
titulação, conforme Viégas et al., (2001). 
Para extração dos íons Na
+
 e K
+
 os tecidos secos foram maceradas e amostras de 50 
mg de foram submetidas a extração em 10 mL de água deionizada, em banho maria a 100 
ºC durante 1 hora, em tubos hermeticamente fechados. Após extração, o sobrenadante foi 
filtrado e as leituras realizadas em fotômetro de chama. 
O íon Cl
- 
foi extraído a partir de 200 mg de tecido vegetal, adicionado de 25 mL de 
água deionizada em tubos hermeticamente fechados e incubados em banho maria a 100 C 
durante 1 hora. Em seguida, o extrato foi filtrado e alíquotas de 20 mL da fase límpida 
foram tituladas com AgNO3 (28 mM), usando K2CrO4 5% (p/v) como indicador do final 
da reação. 
 
 
 
12 
 
 4.2.5 Conteúdo de peróxido de hidrogênio 
 
O conteúdo de H2O2foi determinado pelo método descrito por Cheeseman (2006). 
Duzentos miligramas de tecido fresco de folhas foram macerados na presença de nitrogênio 
líquido. Após a obtenção de farinha homogênea, 1,5 ml de tampão borato-bórax 50 mM pH 
8,4, foram adicionados, seguido de maceração por mais 3 minutos. As amostras foram 
então centrifugadas a 10.000 x g por 20 minutos, a 4 ºC. Ao término, o sobrenadante foi 
coletado (H2O2 total) e o precipitado descartado. 
Alíquotas de 100 µl das amostras foram transferidas para tubos de ensaio e 
adicionado 900 µl de reagente contendo 0,25 mM de FeSO4, 0,25 mM de (NH4)2SO4, 0,25 
mM de H2SO4, 124 µM de alaranjado de xilenol e 99 mM de sorbitol. A mistura de reação 
foi incubada por 30 minutos, a 25 ºC, e posteriormente, foram realizadas as leituras de 
absorbância, no comprimento de onda de 560 nm. As concentrações de H2O2foram obtidas 
a partir de curva padrão e os dados foram expressos em µmol g
-1
 MS. Neste ensaio, o 
peróxido de hidrogênio reage com Fe
+2
 a pH ácido, na presença do corante alaranjado de 
xilenol (XO) para a formação de Fe
+3
. A concentração de Fe
+3
 gerada é calculada pelo 
aumento da absorbância, ocasionado pela formação do complexo Fe-XO. 
 4.2.6 Conteúdo de substância reativa ao ácido tiobarbitúrico 
 
 A peroxidação de lipídios foi estimada pelo conteúdo de substância reativas ao 
acido tiobarbitúrico (TBARS) conforme Heath e Packer (1968). 
Amostras de 0,1 g de folhas frescas foram maceradas em almofariz na presença de 
N2 liquido seguido da adição de ácido tricloracético (TCA) 6% e maceração por mais 3 
min. O extrato foi centrifugado a 12.000 x g durante 15 min em temperatura de 4 ºC. Em 
seguida 0,5 ml do sobrenadante foi adicionado a 2,0 ml da solução TCA 20% e TBA 0,5% 
(p/v) e aquecida em banho maria a 95 °C em tubos hermeticamente fechados durante 1 
hora. Em seguida a reação foi interrompida em banho de gelo, e foram realizadas leituras a 
532 e 660 nm. O conteúdo de TBARS foi estimado utilizando o coeficiente de extinção 
molar de 155 m M
-1
 cm
-1
 após a subtração da absorbância obtida a 660 nm daquela a 532 
nm. 
 
 
13 
 
 4.2.7 Determinações da atividade enzimática 
 
 4.2.7.1 Extração de proteínas 
 
A extração de proteína foi realizada conforme Zimmermam et al., (2006), com 
modificações. Com o mesmo extrato foi determinada a atividade da enzimas SOD, CAT. 
Amostras de raízes e folhas frescas (0,1 g) foram maceradas em almofariz na presença de 
N2 líquido seguido da adição de tampão fosfato de potássio 100 mM (pH 7,0). Para 
extração da enzima APX foi adicionado 1 mM de ascorbato no tampão de extração. Após a 
extração, o extrato foi centrifugado a 10.000 x g em temperatura de 4 °C durante 30 min. O 
conteúdo de proteínas solúveis foi mensurado conforme Bradford (1976) e estimado com 
base em curva padrão de BSA. 
 
 4.2.7.2 Atividade da catalase 
 
A atividade da catalase (CAT; EC: 1.11.1.6) foi determinada conforme Havir e 
McHale, (1987). Alíquotas de 0,05 ml de extrato protéico foram adicionados a 2,95 ml de 
tampão fosfato de potássio 50 mM, pH 7,0, a 30 °C e acompanhado o decaimento daabsorbância a 240 nm em espectrofotômetro durante 300 segundos, com leituras sucessivas 
a cada 30 seg. A atividade da enzima foi calculada com base no coeficiente de extinção 
molar de 36 M
-1
 cm
-1
, a 240 nm, para o H2O2 e expressa em µmol H2O2 g
-1
 MF min
-1
 ou de 
forma específica, µmol H2O2 mg
-1
 prot. min
-1
. 
 
 4.2.7.3 Atividade de dismutase do superóxido 
 
A atividade da dismutase de superóxido (SOD; EC: 1.15.1.1) foi determinada 
conforme metodologia descrita por Gianopolitis e Ries (1977). Alíquotas de 0,1 ml foram 
transferidas para tubos ensaio protegidos da luz, contendo tampão fosfato de potássio 50 
mM, pH 7,8, contendo 0,1 mM de EDTA, 13 mM de L-metionina e 75 µM de nitro blue 
tetrazolion (NBT). A reação foi iniciada pela adição de 2 mM de riboflavina e rápida 
transferência dos tubos, sem a proteção da luz, para câmara iluminada por lâmpada de 30 
wats (30 µmol de fotons m
-2
 s
-1
), durante 6 minutos. A reação foi interrompida pelo 
14 
 
desligamento da luz, os tubos foram revestidos por filme escuro para proteção da luz e 
realizadas leituras a 540 nm. A atividade da enzima foi estimada com base na inibição do 
NBT e uma unidade de atividade foi considerada como a quantidade da enzima necessária 
para inibir 50% da sua redução (Beauchamp e Fridovich, 1971) e expressa em U.A. g
-1
 MF 
min
-1
. 
 
 4.2.7.4 Atividade da peroxidase do ascorbato 
 
 A atividade da peroxidase de ascorbato (APX; EC: 1.11.1.1) foi determinada 
conforme método descrito por Nakano e Asada (1981). Alíquotas de 0,1 ml de extrato 
protéico foram adicionadas ao meio de reação composto de 2,7 ml de tampão fosfato de 
potássio 50 mM (pH 6,0), contendo 0,5 mM de acido ascórbico P. A. A reação foi iniciada 
pela adição de H2O230 mM ao meio de reação e acompanhada pelo decaimento da 
absorbância em 290 nm em espectrofotômetro durante 300 segundos, com leitura 
sucessivas em intervalos de 30 seg. 
A atividade da APX foi estimada utilizando o coeficiente e de extinção molar de 2,8 
mM
-1
 cm
-1
 para o ascorbato, em 290 nm, e expressa como µmol AsA g
-1
 MF min
-1
. 
 4.2.7.5 Delineamento estatístico e análise dos dados 
 
 O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado (DIC) com 
os tratamentos consistindo de plântulas de feijão-de-corda submetidas a concentrações 
crescentes de NaCl (0, 40, 80, 120 e 180 mM), representando cinco tratamentos. A parcela 
experimental consistiu de um vaso contendo duas plantas de feijão e cada tratamento foi 
representado por quatro parcelas, perfazendo um total de 20 parcelas experimentais. Os 
dados das variáveis mensuradas foram submetidos ao teste F a 5% de significância, por 
meio de análise de variância, e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey em mesmo 
nível de significância. 
 
 
 
 
15 
 
5 RESULTADOS 
 
5.1 CRESCIMENTO E CONTEÚDO DE CLOROFILAS 
 
Com relação ao aspecto visual, foi observado uma redução gradual na altura das 
plantas em resposta ao aumento da concentração de NaCl na solução nutritiva (Figura 3A), 
o que ocorreu associado com uma intensa redução no diâmetro de copa das plantas (Figura 
3B). O estresse salino afetou severamente o crescimento e o conteúdo de clorofilas das 
plantas de feijão-de-corda após os 20 dias (Figuras 3 e 4). Essa restrição de crescimento 
ocorreu associada a uma aparente redução do conteúdo de clorofilas nas folhas, conforme 
indicado pela clorose foliar das plantas expostas principalmente as concentrações mais 
elevada do NaCl (120 e 160 mM), como indicado em detalhes na figura 3B. 
 
 
Figura 3. Aspecto visual de plantas de feijão-de-corda, em vista lateral (A)e superior da copa (B), 
apresentado redução de crescimento da parte aérea em resposta ao tratamento salino, após o cultivo das 
plantas na ausência (controle) ou na presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) 
durante 20 dias consecutivos. Em detalhe as setas mostram que as plantas expostas as concentrações mais 
elevada do sal (120 e 160 mM) apresentam folhas com coloração mais clara. Serra Talhada, PE, UFRPE-
UAST, 2014. 
16 
 
 Os conteúdos de clorofilas totais, bem como das frações de clorofilas a e b das 
plantas foram afetadas pelo estresse salino apenas em resposta as concentrações mais 
elevadas do sal (Figura 4). Nas plantas submetidas aos tratamentos com 40 e 80 mM de 
NaCl não ocorreu mudanças significativas nos conteúdos desses pigmentos. Por outro lado, 
naquelas plantas expostas as concentrações de 120 e 160 mM foi observada uma redução de 
cerca de 20% nos teores de clorofilas a, b e toais (Figuras 4A, 4B e 4C). Apesar dessas 
reduções, a relação entre as clorofilas a e b (razão a/b) não foi afetada pela salinidade no 
presente estudo (Figura 4D). Esses dados, sugerem que a clorose observada nas plantas 
submetidas a concentrações elevadas do NaCl de fato ocorreu devido a uma significativa 
redução no teor de clorofilas. 
A análise de crescimento das plantas em resposta a salinidade, com base na 
acumulação de massa fresca nas diferentes partes da planta (Raiz, caule, pecíolo e folha), 
mostrou que ocorreu uma alocação diferencial na massa fresca induzida pelo sal (Figura 5). 
O conteúdo de massa fresca de tecidos foliares foi reduzido gradualmente em 
resposta ao incremento do sal na solução, alcançando cerca de 50% de redução nas plantas 
tratadas com a concentração mais elevada (160 mM) do NaCl (Figura 5A). Em pecíolos, foi 
observada uma significativa redução de massa fresca (cerca de 30%) apenas nas plantas 
tratadas com 160 mM do sal (Figura 5B), enquanto em caules foi observada uma redução 
de conteúdo de massa fresca de aproximadamente 20% em repostas a todas as 
concentrações de NaCl (Figura 5C). 
 Com relação ao sistema radicular, foi demonstrado que o aumento da concentração 
do NaCl na solução nutritiva resultou numa restrição gradual da capacidade de crescimento 
desses órgão. As plantas expostas a concentrações intermediárias do sal (40 e 80 mM) 
apresentaram redução similar de aproximadamente 25% da massa fresca de raízes, 
enquanto naquelas submetidas às concentrações mais elevadas do sal (120 e 160 mM) essa 
redução foi cerca de 65% (Figura 5D). Em conjunto, os resultados de crescimento indicam 
que o estresse salino uma causou forte restrição de crescimento nessa variedade de feijão de 
corda. Além disso, os dados indicam também que o estresse afetou severamente a alocação 
de massa fresca na planta, caracterizando as folhas e as raízes como os órgãos mais 
afetados e os caules e pecíolos com os menos afetados. 
17 
 
C
lo
ro
fila
 a
(m
g
. g
-1
 M
F
)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
C
lo
ro
fi
la
 t
o
ta
l
(m
g
.g
-1
M
F
)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
R
a
zã
o
 a
/ b
(a
/ b
)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
(B)(A)
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
C
lo
ro
fi
la
 b
(m
g
.g
-1
 M
F
)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5 (C) (D)
 
Figura 4. Conteúdos de clorofilas totais (A), clorofila a (B), clorofilas b (C) e relação das clorofilas a/b (D), 
em folhas de feijão de corda cultivada na ausência (controle) ou na presença de concentrações de NaCl (40, 
80, 120 e 160 mM) durante 20 dias consecutivos. As barras representam médias ± desvio padrão estimados a 
partir de quatro repetições. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. 
 
18 
 
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
R
a
iz
(g
. M
F
. 2
 p
la
n
ta
s -1
)
0
5
10
15
20
25
0 40 80 120 160
C
a
u
le
(g
 M
F
. 
2
 p
la
n
ta
s-
1
)
0
5
10
15
20
25
P
ecío
lo
 
(g
 M
F
. 2
 p
la
n
ta
s -1
)
0
5
10
15
20
25
30
F
o
lh
a
s
(g
 M
F
. 
2
 p
la
n
ta
-1
)
0
5
10
15
20
25
30
(A) (B)
(C) (D)
 
Figura 5. Massa fresca de folhas (A), pecíolos (B), caules (C) e raízes (D) de plantas de feijão de corda 
cultivada na ausência (controle) ou na presença de concentrações crescentes de NaCl (40,80, 120 e 160 mM) 
durante 20 dias consecutivos. As barras representam valores médios de massa fresca, das respectivas partes, 
com base no conteúdo de massa para cada duas plantas e estão expressos na forma média ± desvio padrão. 
Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
5.2 ACUMULAÇÃO DE Na
+
, Cl
-
 E K
+
 NAS PLANTAS 
 
 O estresse salino afetou diferentemente os conteúdos dos íons Na
+
, Cl
-
 e K
+
 nas 
folhas de feijão (Figura 6). O aumento da concentração do NaCl na solução nutritiva não 
alterou os conteúdos de Na
+
 e K
+
nas folhas (Figuras 6A e B). Por outro lado, o conteúdo de 
Cl
- 
foi maior em folhas das plantas expostas aos tratamentos com NaCl (a partir de 40 mM) 
se comparado com as plantas cultivadas na ausência do sal (Figura 6C). A relação 
K
+
/Na
+
do tecido foliar não foi afetada pelo tratamento salino, o que ocorreu associado à 
relativa estabilidade nos conteúdos de Na
+
 e K
+
 foliar das plantas (Figura 6D). Em 
conjunto, os dados referentes aos conteúdos desses íons em folhas, indicam que as plantas 
de feijão apresentaram uma boa capacidade para evitar o acúmulo excessivo de Na
+
 e 
manter o teor de K
+
 estável nas folhas. No entanto, as plantas não foram capazes de 
restringir o aumento do conteúdo de Cl
-
 nas folhas, sugerindo que esse íon pode ser o mais 
tóxico quando comparado ao Na
+
 nas folhas de feijão. 
 O excesso de NaCl na solução nutritiva induziu um acúmulo de Na
+
 e Cl
-
 em 
tecidos de pecíolos das plantas após os 20 dias de tratamento salino (Figura 7).Comparado 
as plantas controle, aquelas expostas ao tratamento de 40 mM do sal não apresentaram 
aumentos no conteúdo de Na
+
 nos pecíolos. Por outro lado, as plantas submetidas aos 
tratamentos com 80, 120 e 160 mM apresentaram acréscimos de cerca de 2, 4 e 5 vezes, 
respectivamente, do conteúdo de Na
+
 nos pecíolos (Figura 7A). 
Com relação ao K
+
 foi verificado um acréscimo de cerca de 20% no conteúdo desse 
íon em repostas a todos os tratamentos com NaCl (Figura 7B), enquanto para o Cl
-
 ocorreu 
um aumento expressivo de cerca de 4 vezes em repostas ao NaCl já a partir da 
concentração mais baixa (40 mM) do sal (Figura 7D). O expressiva aumento da 
concentração de Na
+
 associado ao pequeno incremento do teor de K
+
 nos pecíolos resultou 
numa intensa redução da relação K
+
/Na
+
 nesse órgão a partir do tratamento com 80 mM de 
NaCl, alcançando uma redução de cerca de 80% dessa relação no tratamento mais levado 
do sal (Figura 7D). 
 
 
 
20 
 
N
a
+

m
o
l 
g
-1
 .
M
F
)
0
50
100
150
200
250
300
C
l-
( 
m
o
l.
g
-1
 M
F
)
0
50
100
150
200
250
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
R
a
zã
o
 K
+
/N
a
+
(K
+
/N
a
+
)
0
2
4
6
8
10
12
(A)
K
+
( 
m
o
l 
g
-1
. 
M
S
)
0
50
100
150
200
250
(D)
(B)
(C)
 
Figura 6. Conteúdo de Na+ (A), K+ (B), Cl- (C) e razão K+/Na+(D) em folha de feijão de corda cultivada na 
ausência e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) após 20 dias. As barras 
representam médias dos respectivos órgãos para duas plantas, e estão expressos na forma média ± desvio 
padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. 
21 
 
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
R
a
zã
o
 K
+
/N
a
+
(K
+
/N
a
+
)
0
2
4
6
8
10
12
N
a
+
( 
m
o
l.
 g
-1
 M
S
)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
C
l-
( 
m
o
l.
 g
-1
 M
S
)
0
500
1000
1500
2000
2500
(A)
(C)
(D)
K
+
( 
m
o
l.
 g
-1
 M
S
)
0
500
1000
1500
2000
2500
(B)
 
Figura 7. Conteúdo de Na+ (A), K+ (B), Cl- (C) e razão K+/Na+ (D) no pecíolo de feijão de corda cultivada na 
ausência e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) durante 20 dias. As barras 
representam médias dos respectivos órgãos para duas plantas e estão expressos na forma de média ± desvio 
padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. 
22 
 
 A região apical dos caules apresentou uma intensa acumulação dos íons tóxicos Na
+
 
e Cl
-
 associado com uma relativa redução do conteúdo de K
+
em resposta ao estresse salino 
(Figura 8). A interação do aumento de Na
+
 associado com redução do K
+
 nessa parte do 
caule, resultou em um aparente desbalanço nutricional em relação ao macronutriente 
K
+
conforme indicado pela drástica redução da relação K
+
/Na
+
 em tecidos da região apical 
(Figura 8D). Esse desbalanço nutricional pode explicar, pelo menos em parte, a forte 
redução de crescimento das plantas de feijão induzida pelo estresse salino, o que ocorreu 
principalmente em repostas as concentrações mais elevadas do NaCl (Figuras 3A e 3B). 
 Conforme observado para os tecidos da região apical, o aumento de sal no meio de 
crescimento afetou severamente a homeostase iônicas nos caules, com base nos conteúdos 
de Na
+
 e Cl
-
 e na relação K
+
/Na
+
 (Figura 9). O incremento do NaCl no meio externo 
induziu aumentos proporcionais nos conteúdo de Na
+
 e Cl
-
 em caules, alcançando 
acréscimos de cerca de 8 vezes para ambos os íons (Figura 9).O estresse salino não afetou 
os conteúdos de Na
+
 e Cl
-
 no sistema radicular, sugerindo que essa espécie apresenta uma 
eficiente capacidade de exclusão desses íons tóxicos sob condições salina (Figura 10A e 
10C). Por outro lado, nas plantas expostas a concentrações crescente de NaCl foi 
observado uma redução significativa no teor de K
+
 radicular (Figura 10 B), resultando em 
uma intensa redução da relação K
+
/Na
+
 no tecido radicular induzida pela salinidade do 
meio de crescimento (Figura 10D). 
 
 
 
23 
 
N
a
+

m
o
l 
g
-1
 .
 M
S
)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
R
a
zã
o
 K
+
/N
a
+
(K
+
/N
a
+
)
0
2
4
6
8
10
12
A 
(A)
C
l-
( 
m
o
l.
g
-1
 M
S
)
0
500
1000
1500
2000
2500
(B)
K
+
( 
m
o
l.
 g
-1
 M
S
)
0
500
1000
1500
2000
2500
(B)
(C)
(D)
 
Figura 8. Conteúdos de Na+(A), K+ (B), Cl- (C) e razão K+/Na+(D) da parte apical dos caules (representando 
a região meristemática) de feijão de corda cultivada na ausência (controle) ou na presença de concentrações 
crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) após 20 dias consecutivos. As barras representam valores médios 
± desvio padrão, estimados a partir de três repetições. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. 
24 
 
 
N
a
+

m
o
l.
g
-1
 M
S
)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
C
l-
( 
m
o
l.
g
-1
M
S
)
0
500
1000
1500
2000
2500
NaCL (mM)
0 40 80 120 160
R
a
zã
o
 K
+
/N
a
+
(K
+
/N
a
+
)
0
2
4
6
8
10
12
(A)
(C)
K
+
( 
m
o
l.
 g
-1
 M
S
)
0
300
600
900
1200
1500 (B)
(D)
 
Figura 9. Conteúdo de Na+ (A), K+ (B), Cl- (C) e razão K+/Na+(D) em caule de feijão de corda cultivada na 
ausência e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) durante 20 dias. As barras 
representam médias dos respectivos órgãos para duas plantas e estão expressos na forma média ± desvio 
padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. 
25 
 
(A)
N
a
+

m
o
l 
g
-1
. 
M
S
0
50
100
150
200
250
300
(C)
C
l-
( 
m
o
l.
 g
-1
 M
S
)
0
50
100
150
200
250
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
R
a
zã
o
 K
+
/N
a
+
(K
+
/N
a
+
)
0,0
0,5
1,0
1,5
(D)
K
+
( 
m
o
l.
 g
-1
 M
S
)
0
20
40
60
80
(B)
 
Figura 10. Conteúdo de Na+ (A), K+ (B), Cl- (C) e razão K+/Na+(D) em raízes de feijão de corda cultivada na 
ausência e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) durante 20 dias. As barras 
representam médias dos respectivos órgãos para duas plantas e estão expressos na forma média ± desvio 
padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. 
26 
 
 
5.3 OCORRÊNCIA DE DANOS CELULARES E PROTEÇÃO OXIDATIVA 
 
 As plantas de feijão de corda submetidas ao estresse salino não apresentaram 
mudanças significativas no status hídrico foliar após os 20 dias de tratamento, conforme 
indicado pelas medidas do conteúdo relativode águas (Figura 11A). No entanto, as 
medidas de dano de membranas, realizadas com base no extravasamento de eletrólitos da 
célula para o meio extracelular, indicaram a ocorrência de dano celular. Esses danos foram 
evidentes já a partir do tratamento de 40 mM de NaCl e foram intensificados com o 
aumento do sal, alcançando valores de cerca de 100% maior em resposta ao nível mais 
elevado do NaCl comparado as plantas controle (Figura 11B). 
 
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
C
R
A
 (
%
)
0
20
40
60
80
100
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
D
M
(
S
.g
-1
 M
F
)
0
200
400
600
800
1000
(A) (B)
 
Figura 11. Medidas do conteúdo relativo de água (A) e do dano de membrana em folhas (B) de feijão de 
corda cultivada na ausência (controle) ou na presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 
mM) após 20 dias consecutivos. As barras representam médias ± desvio padrão estimados a partir de três 
repetições. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. 
 
 O aumento do dano celular no tecido foliar em reposta a salinidade, mostrado pelo 
extravasamento celular, foi relacionado com a ocorrência de danos oxidativos, indicado 
pelo aumento da peroxidação lipídica (Figura 12). O estresse salino induziu aumentos de 
cerca de100% na peroxidação de lipídios de membranas em tecidos de raízes (Figura 12A) 
e folhas (Figura 12B) em relação às plantas controle. Esses dados indicam a ocorrência 
27 
 
clara de danos oxidativos em raízes e folhas, embora esses danos não foram 
correlacionados com o aumento da produção de peróxidos de hidrogênio nos referidos 
tecidos (Figura 13). 
 
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
P
er
o
x
id
a
çã
o
 d
e 
li
p
íd
io
s
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m
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B
A
R
S
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 g
-1
 M
F
)
0
2
4
6
8
10
12
14
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
P
ero
x
id
a
çã
o
 d
e lip
íd
io
s
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m
o
l T
B
A
R
S
 . g
-1
 M
F
)
0
2
4
6
8
10
12
14
(A) (B)
 
Figura 12. Peroxidação de lipídios estimada pelo conteúdo de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico 
(TBARS) em raízes (A) e folhas (B) de feijão de corda cultivada na ausência (controle) e presença de 
concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) durante 20 dias. As barras representam médias dos 
respectivos órgãos expressos na forma média ± desvio padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. 
 
 
 
 
 
 
28 
 
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
P
er
ó
x
id
o
 d
e 
h
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ro
g
ên
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(n
m
o
l 
H
2
O
2
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g
-1
 M
F
)
0
20
40
60
80
100
120
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
P
eró
x
id
o
 d
e H
id
ro
g
ên
io
(n
m
o
l H
2 O
2 . g
-1 M
F
)
0
20
40
60
80
100
(A) (B)
 
Figura 13. Conteúdo de peróxido de hidrogênio (H2O2) em raízes (A) e folhas (B) de feijão de corda 
cultivada na ausência (controle) e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) 
durante 20 dias. As barras representam médias dos respectivos órgãos expressos na forma média ± desvio 
padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. 
 
 A exposição das plantas ao estresse salino também afetou significativamente o 
conteúdo de proteínas solúveis (Figura 14) e a atividade de algumas enzimas envolvidas 
com a proteção oxidativa celular (Figuras 15, 16 e 17). As plantas apresentaram um intenso 
aumento no conteúdo de proteínas solúveis em tecidos de raízes e folhas em resposta ao 
aumento da salinidade no meio de crescimento, sendo que esse aumento foi maior em 
raízes se comparado com as folhas (Figuras 14A e 14B). A atividade da enzima dismutase 
do superóxido (SOD) foi estimulada em repostas ao tratamento com 120 mM em raízes 
(Figura 15A) e na presença de 160 mM em folhas (Figura 15B). Por outro lado, a atividade 
das peroxidases catalase (CAT) e peroxidase do ascorbato (APX) foi intensamente reduzida 
pelo estresse salino tanto em tecidos de raízes com em tecidos de folhas (Figuras 16 e 17). 
Esses resultados indicam que o sistema enzimático constituído pelas enzimas SOD-CAT-
APX aparentemente não possuem um papel essencial na proteção oxidativa dessa espécie 
sob condições de estresse salino. 
29 
 
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
P
ro
te
ín
a
 s
o
lú
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g
. 
g
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 M
F
)
0
50
100
150
200
250
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
P
ro
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a
 so
lú
v
el
(m
g
 . g
-1 M
F
)
0
50
100
150
200
250
(A) (B)
 
Figura 14. Conteúdo de proteína solúvel em raízes (A) e folhas (B) de feijão de corda cultivada na ausência 
(controle) e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) durante 20 dias. As barras 
representam médias dos respectivos órgãos expressos na forma média ± desvio padrão. Serra Talhada, PE, 
UFRPE-UAST, 2014. 
 
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
A
ti
v
id
a
d
e 
d
a
 S
O
D
(n
m
o
l 
H
2
O
2
 .
g
-1
 M
F
. 
m
in
)
0
2
4
6
8
10
12
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
A
tiv
id
a
d
e d
a
 S
O
D
(n
m
o
l H
2 O
2 .g
-1 M
F
. m
in
)
0
2
4
6
8
10
12
(A) (B)
 
Figura 15. Atividade da enzima dismutase de superóxido (SOD) de raízes (A) e folhas (B) de feijão de corda 
cultivada na ausência (controle) e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) 
durante 20 dias. As barras representam médias dos respectivos órgãos expressos na forma média ± desvio 
padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. 
30 
 
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
A
ti
v
id
a
d
e 
d
a
 C
A
T
(n
m
o
l 
H
2
O
2
. 
g
-1
 M
F
 m
in
) 
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
A
tiv
id
a
d
e d
a
 C
A
T
(n
m
o
l. H
2 O
2 g
-1 M
F
 m
in
)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
(A) (B)
 
Figura 16. Atividade da catalase em raízes (A) e folhas (B) de feijão de corda cultivada na ausência 
(controle) e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) durante 20 dias. As barras 
representam médias dos respectivos órgãos expressos na forma média ± desvio padrão. Serra Talhada, PE, 
UFRPE-UAST, 2014. 
 
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
A
ti
v
id
a
d
e 
d
a
 A
P
X
( 
m
o
l.
 g
-1
 M
F
)
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
NaCl (mM)
0 40 80 120 160
A
tiv
id
a
d
e d
a
 A
P
X
(
m
o
l. g
-1 M
F
)
0,000
0,002
0,004
0,006
0,008
0,010
0,012
0,014
0,016
(A) (B)
 
Figura 17. Atividade da enzima peroxidase do ascorbato (APX) em raízes (A) e folha (B) de feijão de corda 
cultivada na ausência (controle) e presença de concentrações crescentes de NaCl (40, 80, 120 e 160 mM) 
durante 20 dias. As barras representam médias dos respectivos órgãos expressos na forma média ± desvio 
padrão. Serra Talhada, PE, UFRPE-UAST, 2014. 
 
 
 
31 
 
 
6 DISCUSSÃO 
 
O excesso de sais na solução do solo causa estresse osmótico, devido à redução do 
potencial hídrico do solo, e toxicidade iônica, a qual é desencadeada pelo excesso de íons 
tóxicos no tecido vegetal. Os distúrbios metabólicos induzidos pelos efeitos osmóticos e 
iônicos da salinidade afetam processos essenciais para o desempenho vegetal, como o 
equilíbrio nutricional e as relações hídricas. Dentre os mecanismos relacionados com a 
resistência ao estresse salino a capacidade de distribuição e de exclusão de íons tóxicos 
(Na
+
 e Cl
-
) dos tecidos representa uma importante característica para a tolerância ao 
estresse em espécies e/ou genótipos de interesse (ESTAÑ et al., 2005; 
PARANYCHIANAKIS e ANGELAKIS, 2008). 
No presente estudo, plantas de feijão de corda foram submetidas a concentrações 
crescentes de NaCl visando caracterizar possíveis mecanismos envolvidos com distúrbios 
metabólicos causados pela salinidade relacionados com a alocação de massa fresca nas 
diferentes partes da planta, distribuição iônica e ocorrência de danos e proteção oxidativa 
na espécie. Os resultados mostraram que a salinidade afeta severamente o crescimento da 
espécie apenas em concentrações relativamente elevada de NaCl (80, 120 e 160 mM) e que 
essa redução de crescimento desencadeia uma alocação diferencial de massa nas diferentes 
partes da planta. Conforme os resultados obtidos, a perdade massa fresca ocorreu 
principalmente em folhas e raízes, demostrando que a alocação de massa nesses órgãos foi 
relativamente restringida pelo estresse. 
A manutenção de crescimento sob condições de salinidade pode ser considerada 
como um mecanismo de resistência ao estresse, o qual é conferido por um conjunto 
complexo de mecanismos de proteção que atuam em nível celular e de planta inteira 
(Munns e Tester, 2009). A eficiência dos mecanismos de ditribuição e exclusão iônica em 
condições de salinidade podem levar a uma maior restrição do excesso de íons tóxicos, o 
que ocorre associado com uma adequada nutrição potássica, considerada essencial para a 
manutenção de uma homeostase K
+
/Na
+
 em meios salinizados (Apse e Blumwald, 2007). 
No presente estudo foi verificado que o estresse salino levou a intensa acumulação de íons 
tóxicos (Na
+
 e Cl
-
) em caules, pecíolos e da região apical da parte aérea. No entanto, a 
32 
 
acumulação desses íons em folhas e raízes foi aparentemente restringida em relação aos 
demais órgãos avaliados. 
O intenso acúmulo de Na
+
 e Cl
- 
nos tecidos das diferentes partes da planta ocorreu 
associado com reduções significativas no conteúdo de K
+
 e consequente redução da relação 
K
+
/Na
+
, o que caracteriza a indução de distúrbio nutricional (MAATHUIS e AMTMANN, 
1999). A redução da absorção de K
+
 em meios salinizados é atribuída a inibição 
competitiva entre os íons Na
+
 e K
+
pelos sítios de absorção de K
+
 localizados na membrana 
plasmática de células da raiz (MARTINEZ-CORDERO et al., 2005). Essa competição 
ocorre devido a similaridade físico-química do raio iônico hidratado desses dois íons 
(APSE e BLUMWALD, 2007). 
A manutenção de uma adequada nutrição potássica é essencial para manutenção de 
uma homeostase K
+
/Na
+
 favorável, além de seu envolvimento em diversos processos 
fisiológicos importantes (ZHU, 2003; CUIN et al., 2008). A acumulação de K
+ 
e de outros 
solutos compatíveis na célula vegetal, tais como prolina, glicina betaína e açúcares (SILVA 
et al., 2009), é considerada um importante mecanismo bioquímico e fisiológico envolvido 
com a resistência ao efeito osmótico da salinidade (ASHRAF e HARRIS, 2004; ASHRAF 
e FOOLAD, 2007). Assim, o distúrbio nutricional indicado pela intensa redução da relação 
K
+
/Na
+
em resposta ao estresse salino aqui observado pode justificar em parte a toxicidade 
iônica e a redução de crescimento das plantas de feijão. 
Além da toxicidade iônica desencadeada nas plantas de feijão frente ao estresse 
salino, os resultados do presente estudo também sugerem a indução de danos oxidativos 
nessa espécie nas referidas condições. O aumento da concentração de sais na solução 
nutritiva resultou na indução de danos de membranas em tecido de raízes, como indicado 
pela peroxidação lipídica, e no tecido foliar conforme demonstrado pelo aumento no 
vazamento de eletrólitos e peroxidação de lipídios. Esses resultados indicam que a 
intensidade de danos oxidativos na espécie sob condições de salinidade superou a eficiência 
dos mecanismos de proteção celular nessas condições de estudo. O estresse salino pode 
induzir danos celulares em plantas de feijão de corda e esses danos estão relacionados com 
distúrbios oxidativos em lipídios de membrana e consequente restrição de crescimento 
radicular (MAIA et al., 2012; MAIA et al., 2013). 
33 
 
Apesar dos danos oxidativos causados pelo estresse salino em plantas de feijão de 
corda, a literatura tem registrado estudos que indicam limitação de algumas enzimas 
antioxidativas na resistência ao estresse nessa espécie (MAIA et al., 2010). No presente 
estudo, resultados similares foram observados, indicando que o sistema antioxidante 
constituído pelas enzimas dismutase do superóxido, catalase e peroxidase do ascorbato. Por 
outro lado, alguns estudos têm demonstrado que existem algumas peroxidases que podem 
de fato conferir resistência ao estresse salino nessa espécie, sugerindo que o sistema 
antioxidante mais eficiente pode ser resultado de uma combinação de fatores, envolvendo 
espécie, idade da planta e a abordagem experimental (MAIA et al., 2010, MAIA et al., 
2012; MAIA et al., 2013). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
34 
 
7 CONCLUSÃO 
 
Em conjunto, os resultados mostraram que a sensibilidade de plantas de feijão ao 
estresse salino está associada a fatores como: 
 Acumulação excessiva dos íons tóxicos (Na+ e Cl-) em caules, pecíolos e região 
apical do caule; 
 Danos oxidativos em folhas e raízes; 
 A limitação da proteção oxidativa estar associada a sensibilidade de algumas 
enzimas, como o sistema SOD-APX-CAT; 
 Relativa tolerância dessa espécie ao sal pode ser atribuída à exclusão dos íons 
Na
+
 e Cl
-
 em folhas e raízes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
35 
 
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