Post convidado por Danielle Marias, Universidade Estadual do Oregon.
Os sistemas de transporte de água das plantas das raízes aos caules e às folhas estão sob pressão negativa devido à tensão na coluna de água. Isso é causado pela perda de água através dos estômatos – pequenos poros nas folhas – e é impulsionado pela secura da atmosfera, conforme descrito por a teoria da tensão-coesão. Essa tensão ou pressão negativa coloca as plantas em risco de cavitação. A cavitação é a conversão da água de líquido para vapor e pode resultar em um vaso ou traqueídeo cheio de gás (embolizado) que não transporta mais água. Portanto, a resistência à cavitação é crucial para enfrentar e sobreviver à seca.
Os métodos para avaliar a resistência à cavitação têm sido muito debatidos. Tem sido sugerido que o método de centrifugação padrão, o método mais comum e eficiente para medir a resistência à cavitação, pode ter artefatos metodológicos e não é apropriado para raízes. Para investigar isso, Pratt et ai. (2015) compararam o método de centrifugação padrão com dois outros tipos independentes de medições de cavitação em raízes. Este estudo convincente sugeriu que o método de centrifugação padrão mede com precisão a resistência à cavitação e é apropriado para medir a resistência à cavitação nas raízes. Como as raízes são geralmente mais vulneráveis à cavitação e embolia do que caules e folhas, estudos que medem com precisão a cavitação radicular são vitais para entender as respostas das plantas à seca, pois a gravidade e a frequência da seca podem aumentar com as mudanças climáticas. A resistência à seca e os tópicos relacionados ao funcionamento hidráulico das árvores também serão abordados na próxima Edição Especial em Fisiologia das Árvores.
Pratt, RB, MacKinnon, ED, Venturas, MD, Crous, CJ e Jacobsen, AL (2015) A resistência da raiz à cavitação é medida com precisão usando uma técnica de centrifugação. Fisiologia da árvore, 24 de fevereiro de 2015 doi: 10.1093/treephys/tpv003
Sumário
As plantas transportam água sob pressão negativa e isso torna seu xilema vulnerável à cavitação. Entre os órgãos das plantas, o xilema da raiz costuma ser altamente vulnerável à cavitação devido ao estresse hídrico. Supõe-se que o uso de métodos de centrifugação para estudar órgãos, como raízes, que possuem vasos longos, produz estimativas errôneas de resistência à cavitação devido à presença de vasos abertos nas amostras medidas. A suposição de que as raízes têm vasos longos pode ser prematura, uma vez que os dados para o comprimento dos vasos radiculares são escassos; além disso, estudos recentes não apoiaram a existência de um artefato de vaso longo para hastes quando uma técnica de centrifugação padrão foi usada. Examinamos a resistência à cavitação estimada usando uma técnica de centrifugação padrão e comparamos esses valores com medições de embolia nativa para raízes de sete espécies lenhosas cultivadas em um jardim comum. Para uma espécie, também medimos a vulnerabilidade usando injeção de ar em um único recipiente. Encontramos excelente concordância entre a embolia nativa da raiz e os níveis de embolia medidos usando uma técnica de centrifugação e com estimativas de semeadura de ar a partir de injeção em um único vaso. As estimativas de resistência à cavitação medidas a partir de curvas de centrífuga foram biologicamente significativas e foram correlacionadas com potenciais mínimos de água de campo, diâmetro do vaso (VD), máxima condutividade específica do xilema (Ksmax) e comprimento do vaso. As raízes não tinham vasos extraordinariamente longos em comparação com os caules; além disso, o comprimento dos vasos radiculares não foi correlacionado com VD ou com o comprimento dos vasos das hastes. Esses resultados sugerem que a resistência à cavitação radicular pode ser medida com precisão e eficiência usando um método de centrifugação padrão e que as raízes são altamente vulneráveis à cavitação. O papel da resistência à cavitação radicular na determinação da tolerância à seca de espécies lenhosas merece um estudo mais aprofundado, particularmente no contexto das mudanças climáticas
