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Iron is an essential nutrient for plants. In aerobic conditions, Fe is highly unavailable for plant uptake, and Fe deficiency can be severe in plants grown in calcareous soils. In waterlogged soils, however, Fe availability increases and can reach toxic concentrations. Rice is an important staple crop worldwide and faces iron deficiency or excess, depending on the growth conditions. To contribute to the study of mechanisms involved in response to Fe deficiency and resistance to Fe excess, experiments were carried out with rice cultivars BR-IRGA 409 (I409, susceptible to Fe toxicity) and EPAGRI 108 (E108, resistant to Fe toxicity) grown in culture solutions and submitted to Fe excess, control concentration or deficiency (500, 6.5 or zero mg L-1 Fe, respectively). Analysis of shoot dry weight confirmed the resistance of E108 plants to Fe excess. Mössbauer spectroscopy analysis indicated the presence of four different Fe3+compounds. The parameters obtained match those expected for ferrihydrite, lepidocrocite (and/or citrate) and Fe-nicotianamine. Mineral concentrations were determined using the PIXE (Particle Induced X-Ray Emission) technique. E108 plants had lower Fe concentrations than I409 plants when exposed to excess Fe. Except for lower Mn levels in roots and shoots, the excess of Fe did not result in lower nutrient concentrations in the susceptible cultivar compared to the resistant one. I409 plants seem to be affected directly by Fe toxicity rather than by secondary effects on mineral nutrition, whereas E108 plants seem to make use of the avoidance mechanism in the resistance to Fe overload. Both cultivars responded to Fe deficiency with allocation of P from roots to shoots. In addition to being more resistant to iron overload, E108 plants seem to be more efficient in inducing Fe deficiency responses. O ferro é um nutriente essencial para as plantas. Em condições aeróbicas, é altamente indisponível para absorção pelas plantas, e sua deficiência pode ser severa em plantas cultivadas em solos calcáreos. Em solos alagados, no entanto, a disponibilidade de Fe aumenta e pode atingir concentrações tóxicas. O arroz é uma cultura básica mundialmente importante e enfrenta deficiência ou excesso de Fe, dependendo das condições de cultivo. Para contribuir com o estudo dos mecanismos envolvidos nas respostas a deficiência de Fe e resistência ao excesso de Fe, foram realizados experimentos com as cultivares de arroz BR-IRGA 409 (I409 - sensível à toxidez por Fe) e EPAGRI 108 (E108 - resistente à toxidez por Fe) submetidas a excesso de ferro, concentração-controle ou deficiência (500, 6.5 ou zero mg L-1 Fe, respectivamente). A avaliação do peso seco das partes aéreas confirmou a resistência da cultivar E108 ao excesso de Fe. A espectroscopia Mössbauer indicou a presença de quatro diferentes compostos de Fe3+. Os parâmetros obtidos coincidem com os esperados para ferrihidrita, lepidocrocito (e/ou citrato) e Fenicotianamina. As concentrações de minerais foram determinadas pela técnica PIXE (Particle Induced X-Ray Emission). A concentração de Fe em plantas da cultivar E108 foi menor do que em plantas da cultivar I409, quando expostas a excesso de Fe. Exceto por concentrações de Mn menores em raízes e partes aéreas, o excesso de Fe não resultou em concentrações de nutrientes mais baixas na cultivar sensível do que na cultivar resistente. Plantas da cultivar I409 parecem ser afetadas diretamente pela toxidez de Fe, e não por efeitos secundários na nutrição mineral, enquanto plantas da cultivar E108 parecem valer-se de mecanismos de exclusão na resistência ao excesso de Fe. Ambas cultivares responderam à deficiência de Fe com alocação de P, das raízes para as partes aéreas. Além de ser mais resistente ao excesso de Fe, a cultivar E108 parece ser mais eficiente na indução de respostas à deficiência de Fe

Influence of iron on mineral status of two rice (Oryza sativa L.) cultivars