Metabolismo do nitrogênio e sua interação com o metabolismo ácido das crassuláceas (CAM) em Guzmania monostachia (Bromeliaceae): uma abordagem fisiológica e molecular

• Processo: 16/09699-5
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2016
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Helenice Mercier
• Beneficiário: Ana Zangirólame Gonçalves
• Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 11/50637-0 - Competência para a expressão do metabolismo ácido das crassuláceas (CAM) em bromélia epífita: sinalização, modulação da expressão, perfil transcricional e interação com o metabolismo de nitrogênio, AP.TEM
• Assunto(s): Bromelia Nutrição vegetal

Resumo

O Metabolismo Ácidos das Crassuláceas (CAM) permite a assimilação de CO2 com maior eficiência do uso da água em relação aos metabolismos C3 e C4. Para a espécie de bromélia epífita C3-CAM facultativa Guzmania monostachia (Bromeliaceae, Tillandsioideae), o metabolismo C3 maximiza seu crescimento em condições ambientais favoráveis, enquanto o CAM se manifesta em condições ambientais estressantes. Uma vez que distintas fontes nitrogenadas (i.e., inorgânicas e orgânicas) estão disponíveis de forma restrita no ambiente epifítico, alterações na disponibilidade dos nutrientes e da água podem modular respostas fisiológicas e moleculares em G. monostachia acerca da maior eficiência do uso do nitrogênio e expressão do CAM nessa espécie. Neste sentido, o presente projeto visa averiguar diferenças fisiológicas e de expressão gênica relacionadas com o metabolismo do nitrogênio (absorção e assimilação) decorrentes da utilização de fontes nitrogenadas distintas (amônio, nitrato ou ureia), e seu papel na modulação do comportamento fotossintético da bromélia epífita com tanque G. monostachia em cenários variáveis de disponibilidade de nitrogênio e água. Especificamente, este trabalho visa responder as seguintes questões: (1) G. monostachia possui preferência por alguma fonte de nitrogênio? Seria ela orgânica ou inorgânica? (2) Como ocorre e onde se processa o transporte e a assimilação dessas diferentes formas de nitrogênio na folha? (3) Em baixas concentrações de nitrogênio existem mudanças na expressão gênica em G. monostachia, ativando genes transportadores de alta afinidade? (4) A preferência nutricional de G. monostachia muda ao longo do tempo mediante a presença conjunta de mais de uma forma de nitrogênio? (5) As distintas fontes nitrogenadas modulam a fotossíntese CAM nessa espécie de bromélia, demonstrando associação entre o metabolismo nitrogenado e a expressão do CAM sob déficit hídrico? A expressão do gene da PEPc específica de CAM seria variável? (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

RAYNER OLIVEIRA, PAULO MARCELO; RODRIGUES, MARIA AURINEIDE; GONCALVES, ANA ZANGIROLAME; KERBAUY, GILBERTO BARBANTE. Exposure of Catasetum fimbriatum aerial roots to light coordinates carbon partitioning between source and sink organs in an auxin dependent manner. Plant Physiology and Biochemistry, v. 135, p. 341-347, FEB 2019. Citações Web of Science: 0.

PIKART, FILIPE C.; MARABESI, MAURO A.; MIOTO, PAULO T.; GONCALVES, ANA Z.; MATIZ, ALEJANDRA; ALVES, FREDERICO R. R.; MERCIER, HELENICE; AIDAR, MARCOS P. M. The contribution of weak CAM to the photosynthetic metabolic activities of a bromeliad species under water deficit. Plant Physiology and Biochemistry, v. 123, p. 297-303, FEB 2018. Citações Web of Science: 1.

GONCALVES, ANA Z.; SRIVASTAVA, DIANE S.; OLIVEIRA, PAULO S.; ROMERO, GUSTAVO Q. Effects of predatory ants within and across ecosystems in bromeliad food webs. Journal of Animal Ecology, v. 86, n. 4, p. 790-799, JUL 2017. Citações Web of Science: 2.