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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Absorção e remobilização de NO3 - em arroz (Oryza sativa L.): Atividade das bombas de prótons e a dinâmica do processo
Other Titles: Uptake and remobilization of NO3 - in rice (Oryza sativa L.): Proton pumps activity and dynamics of the process
???metadata.dc.creator???: Santos, Leandro Azevedo 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Fernandes, Mânlio Silvestre
First advisor-co: Souza, Sonia Regina de
???metadata.dc.description.resumo???: O metabolismo de nitrogênio em arroz (var. Caiapó) foi estudado por esgotamento do conteúdo de nitrato em cultivo hidropônico. Trinta dias após a germinação (DAG) metade dessas plantas continuou a receber a solução nutritiva, enquanto o outro grupo foi mantido sem troca de solução e monitorado até o esgotamento do NO3 -. A depleção do NO3 - resultou em maior queda da atividade da Nitrato redutase nas raízes do que nas folhas e bainhas. As maiores reduções nos teores de NO3 - foram observadas nas bainhas, indicando ser este compartimento o alvo preferencial para a remobilização. Sob 2 mmol L-1 de nitrato as bainhas apresentam maior acúmulo de N-NO3 -. Após 72 h há queda acentuada do N-total das bainhas. Os resultados indicam claramente que as bainhas são os sítios preferenciais para o acúmulo, reserva e remobilização de N nesta variedade de arroz. A dinâmica da absorção de NO3 - foi estudada nas variedades Piauí e IAC-47. Trinta dias após germinação, as plantas ficaram sem N por 72 horas e depois foram repostas soluções com 0,2 ou 2 mmol L-1 de N-NO3 -. As coletas foram feitas às 0, 6, 24 e 48 horas. A variedade Piauí mostrou Cmin inferior a variedade IAC-47. Nota-se na dose de 2 mmol L-1, que o influxo aparente de NO3 - é superior a extrusão de prótons, com elevação do pH. Plantas da variedade Piauí apresentam as maiores atividades da NR e GS e acumulam mais NO3 - nas raízes quando comparada a IAC-47 nas duas doses de N. Acumular e reduzir NO3 - nas raízes é uma maneira de evitar um gasto energético para o envio deste nutriente para a parte aérea. Isso resultaria em uso mais eficiente de esqueletos de carbono. Não houve grandes variações na atividade das P-H+-ATPases nas raízes e bainhas das duas variedades nesta fase de desenvolvimento, indicando que esta proteína deve participar apenas no controle do pH citosólico afetado pela absorção de NO3 -. Experimentos independentes com as variedades Piauí (tradicional), IAC-47 (melhorada) e Caiapó (desenvolvida para terras altas) foram realizados para estudar a dinâmica de remobilização do nitrato. O suprimento de N-NO3 - foi cortado aos 30 dias após germinação e coletas foram realizadas às 0, 24, 48 e 72 horas para a variedade Piauí e Caiapó e às 0 e 48 horas para a variedade IAC-47. N-NO3 -, N-NH4 + e N-amino diminuem, mas os teores de açucares solúveis não diferem entre 0 e 48 horas para as variedades Piauí e IAC-47. Foi possível notar no experimento com a var. Piauí uma correlação negativa entre a atividade das V-ATPases e os teores de açúcares solúveis nas raízes e bainhas, sugerindo que a remobilização do NO3 - do vacúolo altera o status de energia na planta. Após a supressão do N, houve aumento na atividade das VATPases preferencialmente nas raízes para a var. Piauí e nas bainhas para IAC-47, resultando numa maior quantidade de NO3 - remobilizado por esta última variedade. O aumento na atividade das H+-PPases e P-ATPases observada apenas na var. Piauí pode ser produto do metabolismo para o crescimento radicular observado no ensaio realizado com a var. Caiapó. Análise em SDS-PAGE da fração tonoplástica da var. Piauí mostra um aumento na quantidade de proteínas com tamanho de 73 e 67 kDa que são atribuídas às H+-PPases e V-ATPases.
Abstract: The nitrogen metabolism of rice (Caiapó variety) was studied under nitrate starvation in hidroponic culture. Thirty days after germination half of the plants continued to receive the nutrient solution, while the other group was maintained without solution change and monitored until the exhaustion of NO3 -. The depletion of NO3 - resulted in greater decrease of the nitrate redutase activity in the roots than in the leaves and sheaths. The largest reductions in the NO3 - tissue content was observed in the sheaths, indicating this compartment to be the preferential site for remobilization. Under 2mmol L-1 of NO3 - sheaths show great accumulation of this nutrient. After 72 h there is great decrease of the N-content in sheats. These results indicate clearly that the sheaths are the preferential site for accumulation, store and remobilização of NO3 - in this rice variety. The dynamics of NO3 - uptake was studied in Piauí and IAC-47 varieties. Thirty days after germination, plants were kept without N for 72 hours. After that nutrient solution was restored with 0.2 or 2 mmol L-1 of NO3 -. The harvests were made at 0, 6, 24 and 48 hours. The Piauí variety showed lower Cmin that IAC-47. At 2 mmol L-1, the apparent influx of NO3 - was higher than the proton extrusion, incrising the pH. Plants of the Piauí variety showed a greater NR and GS activity in the roots if compared with IAC-47 in the two NO3 - concentrations. Nitrate accumulation and reduction in the roots is a way to avoid waste of energy, sending this nutrient to leaves and sheaths. That would result in more efficient use of carbon. There were no great variations in the P-H+-ATPase activities in the roots and sheaths of the two varieties at this development stage, indicating that this protein should only participate in the citosolic pH control if affected by NO3 - uptake. Independent experiments with the varieties Piauí (Landrace), IAC-47 (Improved) and Caiapó (Bred for upland) were made to study the dynamics of nitrate remobilization. The supply of NO3 - was supresed 30 days after germination and harvests were made at 0, 24, 48 and 72 hours for the Piauí and Caiapó variety and 0 and 48 hours for the IAC-47 variety. N-NO3 -, N-NH4 + and N-amino decreased, but the content of soluble sugar did not show difference between 0 and 48 hours for the varieties Piauí and IAC-47. In the experiment with Piauí variety it was possible to see a negative correlation between V-ATPase activity and soluble sugars in roots and sheaths, suggesting that nitrate remobilization change the energy status of the plants. After suppression of N, there was an increase in the V-ATPase activity, preferentially in the roots of the Piauí variety, and in the sheath of the IAC-47, resulting in a great amount of NO3 - remobilization in the IAC-47 variety. The increase in the H+-PPase and P-H+- ATPase activities only observed in the Piauí variety may be a product of root growth metabolism as was showed in the experiment with the Caiapó variety. SDS-PAGE analysis of the tonoplast root fractions of the Piauí variety shows an incriase of proteins bands at 73 and 67 kDa agreeing with the observed activities of PPases and H+- ATPases.
Keywords: absorção de nitrato
remobilização de nitrato
bombas de prótons
nitrate uptake
nitrate remobilization
proton pumps.
???metadata.dc.subject.cnpq???: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Ciências Agrárias
???metadata.dc.publisher.program???: Curso de Pós-Graduação em Agronomia - Ciência do Solo
Citation: SANTOS, Leandro Azevedo. Uptake and remobilization of NO3 - in rice (Oryza sativa L.): Proton pumps activity and dynamics of the process. 2006. 95 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Agrárias) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2006.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/tede/236
Issue Date: 21-Feb-2006
Appears in Collections:MESTRADO EM AGRONOMIA - CIÊNCIA DO SOLO

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