Espectros de raios-x em MEV indicam associação entre Al e Si em plantas acumuladoras de Al do Cerrado

Abstract

Aluminum (Al) accumulator plants are distributed all over the world, but in the Brazilian savanna or Cerrado there are hyper accumulator species, and some are Aldependent. We described anatomical patterns of Al storage in leaf tissues of Alaccumulators and non-accumulators using different Al-specific dyes. In addition, we measured Al-specific x-ray spectra from different regions in leaf tissues analyzed by scanning electron microscopy (SEM). Cross sections from leaves of adult plants from the Al-accumulators, Miconia albicans, M. rubiginosa (Melastomataceae), Qualea grandiflora, Q. parviflora (Vochysiaceae), and the non-accumulators Styrax ferrugineus and S. camporum (Styracaceae) were stained with hematoxylin and chrome azurol S for light microscopy. SEM analyses and x-ray spectra were used to identify sites of Al accumulation in leaves. Chrome azurol S was demonstrated to be a sharper and more contrasting Al-specific dye in relation to hematoxylin. We confirmed that the main sites for Al accumulation are cell walls of non-lignified leaf tissues of Al-accumulating plants. In these plants, we also observed Al-constitutive granules confined in cavities formed in the cortical parenchyma. The anatomical description of Al accumulation in leaves and the consistent pattern of Al association with cell walls strongly suggest structural rather than physiological roles of Al in leaves of Cerrado woody plants

Plantas acumuladoras de alumínio (Al) estão distribuídas ao redor do mundo, mas no Cerrado, ou savana brasileira, existem espécies hiper-acumuladoras sendo algumas até mesmo dependentes da presença do Al no solo. Descrevemos padrões anatômicos de armazenamento de Al nos tecidos foliares de espécies acumuladoras e não acumuladoras de Al, empregando diferentes corantes, específicos na detecção deste elemento em tecidos. Em adição, medimos o espectro de raios – x específico para Al em regiões diferentes dos tecidos das folhas, analisados através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Seções transversais da nervura central de folhas de plantas adultas acumuladoras, Miconia albicans, M. rubiginosa (Melastomataceae), Qualea grandiflora, Q. parviflora (Vochysiaceae) e não acumuladoras Styrax ferrugineus e S. camporum (Styracaceae) foram coradas com hematoxilina ou cromo azurol S e visualizadas em microscopia de luz. Análises em MEV e espectros de raios-x foram usados para identificar locais de deposição de Al. Cromo azurol S demonstrou ser um corante específico para Al mais nítido e contrastante em relação à hematoxilina. Confirmamos que os principais locais de acúmulo de Al são paredes celulares de tecidos não lignificados. Observou-se também a presença de grânulos, com alta concentração de Al, confinados em cavidades no parênquima cortical de uma espécie acumuladora. A descrição anatômica da deposição do Al nas folhas e o padrão consistente de o Al estar associado a paredes celulares sugere um papel mais estrutural do que fisiológico para o Al em folhas de plantas lenhosas do Cerrado