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ABSTRACT:

Zinc (Zn) participates of numerous metabolic processes in plants. However,
it can become toxic to plants in excessive concentrations in the soil. Pfaffia glomerata is a
Brazilian medicinal species that has stood out because of its numerous chemical and functional
properties, mainly by the triterpene saponins and ecdysteroids accumulated in its roots. This
study aimed to evaluate the effects of zinc excess on many root morphological parameters of
Pfaffia glomerata. A 4 x 3 factorial design was employed in a completely randomized scheme
with 3 replicates. The treatments consisted of four concentrations of Zn (2, 100, 200, and 300
µM) and three accessions of P. glomerata (BRA, GD, and JB) grown in a hydroponic system
for 7 and 14 days. Differences in root morphology and dry mass production were observed
among the three accessions in response to excessive Zn. Some growth parameters of GD
accession increased with the addition of Zn, ranging from 36 to 79 µM. However, the GD and
JB accessions presented reduction in dry mass production, root area, length, and volume with
increasing Zn levels. The BRA accession, which had the lowest growth among accessions,
presented chlorotic leaves. The shoot/root dry mass ratio and root diameter increased linearly
for BRA and GD accessions at 7 days. Based on the evaluated parameters, we observed the
following order of Zn excess tolerance in P. glomerata accessions: GD> JB> BRA.

Keywords: growth, heavy metal, Brazilian ginseng, root length, root volume

RESUMO:

Alterações na morfologia radicular e produção de matéria seca em acessos
de Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen em resposta ao excesso de zinco. O zinco (Zn)
participa de numerosos processos metabólicos nas plantas. No entanto, em concentrações
excessivas no solo pode tornar-se tóxico para os vegetais. Pfaffia glomerata é uma espécie
medicinal brasileira que tem se destacado devido as suas inúmeras propriedades químicas
e funcionais, devido principalmente às saponinas triterpênicas e ecdisteróides acumuladas
em suas raízes. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos do excesso de Zn
sobre vários parâmetros morfológicos radiculares de Pfaffia glomerata. O delineamento
experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com três repetições, dispostos em um
arranjo fatorial (4 x 3). Os tratamentos consistiram em quatro níveis de Zn (2, 100, 200 e
300µM) e três acessos (BRA, GD e JB) de P. glomerata cultivados em sistema hidropônico
em casa de vegetação por 7 e 14 dias. Diferenças na morfologia radicular e na produção
de material seca foram observadas entre os três acessos em resposta ao excesso de Zn.
Alguns parâmetros de crescimento do acesso GD aumentaram sob a adição de Zn variando
entre 36 e 79 µM. No entanto, os acessos GD e JB apresentaram redução na matéria seca,
bem como na área de superfície, comprimento e volume radicular com o aumento dos níveis
de Zn. O acesso BRA, que teve o menor crescimento entre os acessos, apresentou folhas
cloróticas. A razão entre matéria seca da parte aérea e raízes e o diâmetro radicular aumentou
linearmente para os acessos BRA e GD aos 7 dias de cultivo. Baseando-se nos parâmetros avaliados foi observada a seguinte ordem de tolerância ao excesso de Zn: GD> JB> BRA.

Palavras-chave: crescimento, metal pesado, ginseng brasileiro, comprimento radicular,
volume radicular.