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Novos métodos para estudo das propriedades hidráulicas do xilema e embolismo in vivo em plantas

Processo: 17/14075-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2018
Vigência (Término): 01 de junho de 2021
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Pesquisador responsável:Rafael Vasconcelos Ribeiro
Beneficiário:Luciano Pereira
Instituição-sede: Instituto Agronômico (IAC). Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Campinas , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):19/08596-6 - Fluxo radial em ramos de espécies de Acer: implicações para mudanças de condutância hidráulica do xilema mediada por íons, BE.EP.PD
Assunto(s):Cavitação   Ecofisiologia vegetal

Resumo

A falta de água no solo é a causa do aumento das tensões no xilema, o que pode gerar uma mudança abrupta de fase meta-estável da água, formando bolhas que interrompem o transporte de água. Embora o embolismo seja um processo conhecido há muito tempo, as propriedades hidráulicas do xilema que permitem o transporte de água sob tensão e sem a formação de embolismo são pouco conhecidas. Uma dessas propriedades é a molhabilidade da parede do xilema, que pode alterar a nucleação ou estabilidade de bolhas. Mecanismos que permitem o controle da condutância hidráulica e da tensão do xilema também não são completamente entendidos devido às limitações dos métodos de análise existentes. De fato, os estudos sobre o transporte de água e a formação de embolismo são dificultados pelo tamanho das estruturas envolvidas, de escala micro e nanométricas, e pressões muito negativas. Vários artefatos são descritos em razão da manipulação das amostras. Dessa forma, para o melhor entendimento dos mecanismos que regulam o transporte de água e possibilitam a resistência ao embolismo, são necessários novos métodos que minimizem, ou mesmo contornem, os possíveis artefatos e que forneçam dados confiáveis. Propomos aqui o desenvolvimento de três diferentes métodos que permitirão (a) estimar o embolismo in vivo, com base no método pneumático originalmente desenvolvido para medidas em ramos cortados, (b) estimar a molhabilidade do xilema, a partir de uma nova proposta de aparato hidráulico descrito no presente projeto, e (c) avaliar os fatores determinantes da condutância hidráulica do xilema, tais como condutância radial e aquaporinas. A partir desses métodos inéditos, revelaremos as propriedades hidráulicas de laranjeiras, cafeeiros e eucaliptos, buscando o melhor entendimento da resistência à seca nessas espécies.

Publicações científicas (5)
(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)
MIRANDA, MARCELA T.; DA SILVA, SIMONE F.; SILVEIRA, NEIDIQUELE M.; PEREIRA, LUCIANO; MACHADO, EDUARDO C.; RIBEIRO, RAFAEL V. Root Osmotic Adjustment and Stomatal Control of Leaf Gas Exchange are Dependent on Citrus Rootstocks Under Water Deficit. JOURNAL OF PLANT GROWTH REGULATION, JAN 2020. Citações Web of Science: 0.
PEREIRA, LUCIANO; BITTENCOURT, PAULO R. L.; PACHECO, VINICIUS S.; MIRANDA, MARCELA T.; ZHANG, YA; OLIVEIRA, RAFAEL S.; GROENENDIJK, PETER; MACHADO, EDUARDO C.; TYREE, MELVIN T.; JANSEN, STEVEN; ROWLAND, LUCY; RIBEIRO, RAFAEL V. The Pneumatron: An automated pneumatic apparatus for estimating xylem vulnerability to embolism at high temporal resolutionKey-words. PLANT CELL AND ENVIRONMENT, v. 43, n. 1, p. 131-142, JAN 2020. Citações Web of Science: 0.
BITTENCOURT, PAULO R. L.; PEREIRA, LUCIANO; OLIVEIRA, RAFAEL S. Pneumatic Method to Measure Plant Xylem Embolism. BIO-PROTOCOL, v. 8, n. 20 OCT 20 2018. Citações Web of Science: 0.
PEREIRA, LUCIANO; FLORES-BORGES, DENISELE N. A.; BITTENCOURT, PAULO R. L.; MAYER, JULIANA L. S.; KIYOTA, EDUARDO; ARAUJO, PEDRO; JANSEN, STEVEN; FREITAS, RAUL O.; OLIVEIRA, RAFAEL S.; MAZZAFERA, PAULO. Infrared Nanospectroscopy Reveals the Chemical Nature of Pit Membranes in Water-Conducting Cells of the Plant Xylem. Plant Physiology, v. 177, n. 4, p. 1629-1638, AUG 2018. Citações Web of Science: 8.
PEREIRA, LUCIANO; RIBEIRO, RAFAEL VASCONCELOS. Radial stem flow and its importance when measuring xylem hydraulic conductance. THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PLANT PHYSIOLOGY, v. 30, n. 2, p. 71-75, JUN 2018. Citações Web of Science: 2.

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