Papel dos ácidos orgânicos no metabolismo e reciclagem de N em soja sob situações de estresse na raiz: deficiência de N e hipóxia

Autor(es)

Simone Cespedes Vitor

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2017-07-26

Membros da banca

Ladaslav Sodek; Marina Câmara Mattos Martins; Paulo Mazzafera; Halley Caixeta de Oliveira; Luciano do Amarante

• Orientador: Ladaslav Sodek

Resumo

No presente trabalho se estudou o transporte de ácidos orgânicos e aminoácidos via seiva do xilema em plantas de soja sob situações de estresse por deficiência de N e de hipóxia radicular. Observamos uma quantidade cerca de dez vezes maior de malato transportada na seiva do xilema de plantas de soja não noduladas sob severa deficiência de N. Plantas noduladas cuja única fonte de N é provida pela fixação de N2 nos nódulos também mostraram um maior conteúdo de malato no xilema. Quando essas raízes são supridas com nitrato ou amônio a quantidade de malato diminuiu. Em plantas noduladas e não noduladas sob hipóxia também foi encontrada uma grande quantidade de malato no xilema acompanhada de succinato. A nossa proposta foi descobrir a origem desse malato transportado. O aminoácido Asp foi o principal componente transportado na seiva do floema a partir das folhas para a raiz em condições suficientes de N e de disponibilidade de O2, assim como nas duas situações de estresse: deficiência de N e hipóxia radicular, nas quais a constituição da seiva do floema foi mantida. Dessa forma esse aminoácido é um candidato a prover o esqueleto de C para formação de malato nas raízes. A incubação de raízes de plantas intactas com 13C-Asp mostrou que o malato foi prontamente marcado na seiva do xilema de plantas deficientes em N bem como em fragmentos de raízes isolados sob hipóxia. Plantas cultivadas com níveis suficientes de N na solução transportam quantidades substanciais de asparagina (Asn), que foi bastante reduzida em plantas privadas de N e sob hipóxia. A nossa hipótese é de que Asp fornecido pelo floema seria convertido em Asn nas raízes quando a captação e assimilação de N nas raízes estão ativas e dessa forma transportaria N para as folhas a partir da raiz. No entanto se o metabolismo de N na raiz estiver prejudicado o Asp provindo das folhas forneceria N para raiz mediante reações de transaminação e formaria outros aminoácidos demandados pela raiz para sua manutenção durante o período de estresse. subproduto da transaminação de Asp é justamente o malato. Então de acordo com o status de N da planta o xilema contém altos níveis de Asn ou malato. No caso de hipóxia radicular a redução do metabolismo oxidativo levaria Asp a fornecer N para formação de Ala, o que resultaria na formação de malato e succinato na raiz. O transporte desses compostos para a parte aérea resultaria na oxidação dessas moléculas nas folhas, onde o metabolismo oxidativo está normal. Este trabalho mostra a importância desses ácidos orgânicos nas situações de estresse estudadas (AU)

• Processo FAPESP: 13/03325-8 - Papel dos ácidos orgânicos no metabolismo e reciclagem de N na raiz da soja
• Beneficiário: Simone Cespedes Vitor
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado