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???metadata.dc.type???: Tese
Title: Absorção e assimilação de amônio em duas variedades de arroz: uma integração entre o metabolismo de nitrogênio e de carbono
Other Titles: Ammonium absorption and assimilation in two rice variets: carbon-nitrogen metabolism integration
???metadata.dc.creator???: Garrido, Rodrigo Grazinoli 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Fernandes, Mânlio Silvestre
First advisor-co: Souza, Sonia Regina de
???metadata.dc.description.resumo???: Aproximadamente metade da população do planeta depende do arroz. No Brasil, a cultura desse cereal é largamente difundida, sofrendo a influência de severas condições climáticas como ocorre no Trópico Úmido. Nessa região, certamente, o fator mais limitante para a cultura do arroz é a disponibilidade de nitrogênio. No entanto, ainda pesam sobre a cultura a baixa insolação e os solos ácidos com alta saturação de Al+3. Nesses solos, o amônio pode ser a única fonte de nitrogênio mineral para as plantas. Sua assimilação é econômica e rápida, porém, demanda estreita integração com o metabolismo de C. Pretendeu-se neste trabalho, reconhecer esta integração. Foi utilizada a variedade de arroz Piauí, adaptada às condições ambientais do Trópico Úmido, e a variedade melhorada IAC-47, selecionada sob altos teores de N. Os ensaios foram feitos em plântulas com 26 dias após a germinação (DAG) cultivadas em solução de Hoagland e Arnon (1950) modificada com doses de 0,1 mM e 1,0 mM de NNH4 +. Avaliou-se a atividade de H+ATPases de plasmalema (P); H+ATPases de vacúolo (V); H+PPases de vacúolo (V) e das enzimas glutamina sintetase (GS), glutamato sintase (GOGAT) e glutamato desidrogenase (GDH) responsáveis pela assimilação de nitrogênio. Além disso, acompanharam-se os teores de açúcares livres, N-amino, N-NH4 +, N-total, massa fresca e massa seca e a variação do pH e do N-NH4 + da solução nutritiva. Foi ainda medido o comprimento da raiz seminal e o fluxo glicolítico através da atividade da enzima fosfofrutocinase (PFK) do tecido radicular das plantas. A atividade das P-H+ATPases mostrouse maior nas plantas IAC-47. No entanto, a variedade Piauí mostrou maior teor de proteína na fração microssomal, maior atividade V-H+ATPases e maior desenvolvimento de raízes, o que possibitou uma absorção de amônio semelhante à da planta melhorada. Ambas as variedades apresentaram maior acúmulo de massa fresca na parte aérea e decaimento na relação raiz/parte aérea no tratamento com 1,0 mM N-NH4 +. Observou-se acúmulo de N-amino e NNH4 + na parte aérea de plantas Piauí no tratamento 1,0 mM de N-NH4 +. Tanto a parte aérea quanto a raiz da variedade Piauí cultivada a 1,0 mM N-NH4 + apresentaram menor acúmulo de açúcares solúveis e maiores teores de clorofila a+b. A atividade da PFK em todas as plantas foi aumentada com os níveis de amônio nutricionais. A variedade Piauí apresentou sempre menor oxidação de açúcares. A variedade adaptada pareceu concentrar seus açúcares possivelmente para disponibilidade em estádios posteriores de enchimento de grão. Para isso, manteve um maior pool de amônio e N-amino. Houve indícios de que o amônio absorvido por plantas Piauí cultivadas no tratamento 1,0 mM N-NH4 + teria sido drenado pela ação aminativa da enzima GDH, que se mostrou exacerbada. No entanto, a função desaminação da GDH também se mostrou aumentada. Dessa forma, a Piauí poderia ter utilizado-se da GDH como via anaplerótica para regular a necessidade de esqueletos carbônicos. A atividade de GS foi maior para a variedade IAC-47, acompanhada da atividade de GOGAT de parte aérea no tratamento 1,0 mM N-NH4 +. As plantas IAC-47 assimilaram o amônio prontamente a partir da via GS/GOGAT, a qual foi alimentada pela glicólise acelerada. Essas plantas produziriam proteína constitutiva não aplicando em reservas para o posterior enchimento do grão.
Abstract: About half of planet population depend on rice. In Brazil, this cereal crop is widely spread, and influenced by harsh climate conditions such as Humid Tropics one. In this region, certainly nitrogen is the most limiting nutrient. However, low insolation, acid and highly Al3+ satured soils still endangers the culture. In these soils, ammonium can be the single plant s Nitrogen source for plants. Its assimilatory pathway is economic and fast, although it presents strong integration with C metabolism. This work intended to recognize ammonium assimilation integrated with carbon metabolism. Two rice varieties were used: one adapted to Humid Tropics environment - Piauí - and an improved variety represented by IAC-47, selected under high N levels. Assays were carried on with 26 days after emergency plants, cultivated in Hoagland and Arnon (1950) modified solution with N-NH4 + 0.1 mM and 1.0 mM N-NH4 +. Plasmalem (P)-H+ATPases; vacuole (V)-H+ATPases; vacuole (V)-H+PPases activity as well as glutamine sinthetase (GS), glutamate synthase (GOGAT) and glutamate dehydrogenase (GDH) were analysed. Moreover, it was determined soluble sugars, amino-N, N-NH4 +, total-N, fresh and dry weight, and nutrition solution pH and N-NH4 + variation. Also, seminal root length was measured as well as glycolysis was analyzed through phosphofructokinase (PFK) activity at plants roots tissue. P-H+ATPases activity was higher in IAC-47 roots. On the other hand, at Piaui roots, enhances at microsomal protein were observed, and V-H+ATPases presented higher activity as well as root development was high. This allowed the adapted variety to absorb N like the improved one. However, both varieties accumulated fresh weight in shoots at treatment 1.0 mM N-NH4 + and showed roots/shoots decrease at the same treatment. Moreover, amino N and NH4 + concentration was higher at Piauí shoots under 1.0 mM N-NH4 +. Both Piauí shoots and roots cultivated under 1.0 mM NNH4 + accumulated less soluble sugars. Also, Piaui shoots had higher a+b chorophyl concentration. PFK activity was enhanced at every plant, what accompanied ammonium levels. Piauí plants always presented low sugar oxidation levels. It also seemed to concentrate its sugars. Probably it happened to later availability for grain fullfil. To ensure this, it has high ammonium and amino-N pools. Nitrogen absorbed by 1.0 mM N-NH4 + Piauí seemed to be substrate for GDH-amination, wich activity was superior. Despite this, GDH deamination was high. In this way, Piauí could have GDH activity as an anaplerotic pathway to regulate C skeletons need. Meanwhile, GS increases were observed at IAC-47, toghether with GOGAT increases at 1.0 mM N-NH4 + shoots. IAC-47 assimilated ammonium at GS/GOGAT pathway, wich was fed by glycolysis velocity. These plants would produce constitutive protein, what doesn t mean later grain stock.
Keywords: Oryza sativa
N-NH4 +
Glicólise
glicolysis
???metadata.dc.subject.cnpq???: Bioquímica
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???: Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Ciência do Solo
Citation: GARRIDO, Rodrigo Grazinoli. Absorção e assimilação de amônio em duas variedades de arroz: uma integração entre o metabolismo de nitrogênio e de carbono. 2007. 65 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/307
Issue Date: 16-Feb-2007
Appears in Collections:DOUTORADO EM AGRONOMIA - CIÊNCIA DO SOLO

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