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???metadata.dc.type???: Tese
Title: Absorção, assimilação e remobilização de nitrogênio em arroz, sob nutrição nítrica. Avaliação da expressão gênica diferencial.
Other Titles: Nitrogen uptake, assimilation and remobilization in rice under supply of nitrate. Evaluation of differential genic expression
???metadata.dc.creator???: Santos, André Marques dos 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Souza, Sonia Regina de
First advisor-co: Fernandes, Mânlio Silvestre
???metadata.dc.description.resumo???: O arroz é um dos mais importantes cereais para o homem, porque é fonte primária na alimentação de mais da metade da população do mundo. As plantas necessitam de nitrogênio para seu desenvolvimento, sendo este presente em solos aerados, na forma de nitrato. Em função do desgaste das áreas cultivadas, tem sido intensificada a utilização de fertilizantes nitrogenados, o que contribui para o aumento da poluição, visto que, esse composto possui grande mobilidade no solo. Objetivando-se avaliar os mecanismos fisiológicos, bioquímicos e moleculares responsáveis pela eficiência no uso de nitrogênio em arroz foram conduzidos três experimentos no Departamento de Solos da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, com duas variedades de arroz, uma tradicional (Piauí) e outra melhorada (IAC-47). Primeiramente, ambas as variedades foram cultivadas em solução nutritiva e submetidas a tratamentos simulando o fluxo sazonal de nitrato, característico das regiões tropicais. Nessa condição, foram avaliados os teores de açúcares solúveis, frações nitrogenadas e a atividade das enzimas Nitrato Redutase (ANR) e Glutamina Sintetase. A variedade Piauí foi mais eficiente na aquisição e uso do N quando comparada a IAC-47, acumulando nitrato em seus tecidos durante as fases iniciais de crescimento. Depois, essas mesmas variedades foram cultivadas em câmara de crescimento para estudar o efeito de concentrações crescentes de nitrato sobre os teores das frações nitrogenadas, ANR e sobre o perfil de expressão relativa dos genes dos transportadores de nitrato (NRT1 e NRT2) e da Nitrato Redutase (Nia2). Dos resultados obtidos, foi observado que a variedade tradicional possui menor ANR, maiores teores de nitrato e N-amino livre. Além disso, esta apresentou maior expressão relativa dos genes que codificam os transportadores de nitrato de baixa (NRT1) e os de alta (NRT2) afinidade, sendo esse na parte aérea. Estas plantas pareceram adotar um controle diferenciado da ANR, pois mesmo tendo maior expressão relativa desse gene, a atividade desta enzima se mantém praticamente sem sofrer influência das concentrações de nitrato na solução. No último experimento, foram identificados os genes induzidos por duas concentrações de nitrato (0,1 e 10 mM) em ápices radiculares de arroz. Diversos genes foram seqüenciados, dentre eles, destacou-se a subunidade E1 do complexo piruvato desidrogenase e fosfofrutoquinase, indicando a necessidade de se melhor entender a complexidade da interação entre o metabolismo de carbono e nitrogênio. Foram encontradas também seqüências homólogas aos genes da alfa actina, miosina, tropomiosina 1, creatina cinase e glioxalase I.
Abstract: Rice is one of the most important cereals for the humanity, because it is primary source of nutrition for more than half of the world s population. Nitrogen is the most important element for plants and is predominantly present in aerated soils in the nitrate form. As a result of the poor quality of the cultivated areas, the usage of nitrogen fertilizers intensified, contributing to the increase of pollution, since this nutrient has high mobility in the soil. With the objective of evaluating physiologic, biochemical and molecular mechanisms responsible for the efficiency of the application of nitrogen in rice, experiments were conducted at the Soils Department of Federal Rural University of Rio de Janeiro. Two rice varieties were used, Piaui (traditional rice) and IAC-47 (improved rice). In the beginning, both varieties were cultivated in nutrition solutions and submitted to treatments simulating the seasonal fluctuation of nitrate, characteristic of the tropical region. Under this condition an evaluation was done in order to define the soluble sugar levels, nitrogen fractions, and the Nitrate Reductase Activity (NRA) as well as Glutamine Synthetase Activity. Piaui rice was more efficient in the acquisition and usage of nitrogen compared to IAC-47, accumulating nitrate in its tissue during the initial phase of growth for future consumption. Later, these same rice varieties were cultivated in a growth chamber with the objective of studying the effect of increased nitrate concentrations over nitrogen fraction levels, NRA, relative expression of genes for nitrate transporters (NRT1 and NRT2) as well as a nitrate reductase (Nia2). From the results obtained it was observed that the traditional rice variety contained less NRA, higher levels of nitrogen and free amino-N. Further, traditional variety presented higher relative expression of the genes which codify nitrate transporters of low affinity (NRT1) and those of high affinity (NRT2). These plants seemed to adopt a differentiated control of NRA, because even having a higher relative expression of the genes, the NRA maintained practically without influence from the different concentrations of nitrate in the solution. In the last experiment, genes in the tips of rice roots were identified, induced by different concentrations of nitrate (0.1 and 10 mM). Several genes were sequenced, were the most important data was the subunit E1 of the dehydrogenase pyruvate complex, and phosphofructokinase, suggesting the need for a better understanding of the complexity of the interaction between carbon and nitrogen metabolism. There were also found sequences homologous to the alpha actin, myosin, tropomyosin 1, creatin kinase, and glyoxalase I genes.
Keywords: variedades tradicionais de arroz
enzimas de assimilação de N. Genes diferencialmente expressos
Oryza sativa L.
traditional rice varieties
nitrogen assimilation enzymes
genes expressed differentially.
???metadata.dc.subject.cnpq???: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
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, André Marques dos. Nitrogen uptake, assimilation and remobilization in rice under supply of nitrate. Evaluation of differential genic expression. 2007. 104 f. Tese (Doutorado em Ciências Agrárias) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2007.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/tede/306
Issue Date: 27-Feb-2007
Appears in Collections:DOUTORADO EM AGRONOMIA - CIÊNCIA DO SOLO

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