TOLERÂNCIA AO ALUMÍNIO EM PLANTAS: TOXICIDADE, MECANISMOS E GENES EM ESPÉCIES CULTIVADAS

Abstract

A toxicidade por alumínio (Al³⁺) é uma das principais limitações na produtividade de plantas em áreas cultiváveis para diversas espécies de importância agronômica. Algumas espécies dispõem de mecanismos que capacitam às plantas tolerar os efeitos deste íon tóxico. Nas últimas décadas, diferentes trabalhos têm indicado que os ácidos orgânicos estão envolvidos em mecanismos universais de tolerância ao Al³⁺, tanto no modo de ação por exclusão, quanto por destoxicação interna. Todavia, estudos fisiológicos comparativos têm demonstrado a possível ocorrência de novos mecanismos ainda desconhecidos. Existe elevada variabilidade genética para o caráter tolerância ao Al³⁺, porém, em muitos casos, a seleção de cultivares é trabalhosa devido à dificuldade de avaliações em campos experimentais. A identificação de marcadores moleculares associados a genes ou locos controladores de caracteres quantitativos (QTL) é considerada uma importante estratégia. Muitos dos genes identificados nas principais espécies de grãos estão presentes em regiões colineares. Este fato tem facilitado a descoberta de novos genes, assim como a determinação da sua função, quanto à forma de ação e a possibilidade da utilização no melhoramento de plantas.

Palavras-chave: Al³⁺; QTL; genes; melhoramento genético.

ABSTRACT

Aluminum toxicity is one of the main limitations for plant production in cultivated area. Some species have mechanisms that allow the plants to tolerate the effects of this toxic ion. In the last decades different works have been indicating that organic acids are involved in universal mechanisms of aluminum tolerance. These substances are acting both in the exclusion phenomenon, as well as in the internal detoxification process. Though comparative physiological studies have been suggesting the possible occurrence of new unknown mechanisms. High genetic variability exists for the trait tolerance to Al³⁺, even so, in many cases, the selection is difficult due to evaluation difficulties. An important strategy is the identification of molecular markers associated to genes or loci responsible for the expression of this quantitative (QTL). Many of the genes identified in the main grain species presented colinearity. This fact has facilitated the discovery of new genes, as well as the determination of their function. This knowledge will allow efficient genetic progress in plant breeding.

Key words: Al³⁺; QTL; genes, genetic improvement.