Fisiologia Vegetal
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Item Efeito do alumínio e de diferentes proporções de NO3-/NH4+ sobre o crescimento e os teores de P, K, Ca e Mg em dois cultivares de arroz(Universidade Federal de Viçosa, 2001-03-06) Mendonça, Renilton Joaquim de; Cambraia, José; http://lattes.cnpq.br/5174232735741258Este trabalho teve como objetivo analisar alguns aspectos da tolerância ao Al em dois cultivares de arroz: Maravilha (sensível: CNA-6843-1) e Fernandes (tolerante: CNA-1158), em solução nutritiva. Num primeiro experimento, plantas dos dois cultivares foram expostas ao Al em soluções nutritivas com diferentes proporções de NO 3- :NH 4+ e avaliados os efeitos do Al sobre o crescimento das plantas e sobre a liberação de H + para a solução nutritiva. Independente da proporção NO 3- :NH 4+ , tanto o comprimento quanto a produção de matéria seca de raízes e parte aérea diminuíram na presença de Al, nos dois cultivares, principalmente no sensível. O cultivar tolerante mostrou-se mais eficiente no consumo de H + quando o N disponível estava exclusivamente na forma nítrica. O sensível, entretanto, mostrou-se mais eficiente na liberação de H + para a solução nutritiva quando o N foi fornecido sob duas formas ou exclusivamente na forma amoniacal. Num segundo experimento, as plantas dos dois cultivares foram expostas a duas concentrações de Al e avaliados seus efeitos sobre os teores, as taxas de absorção líquida e os índices de eficiência de utilização de alguns elementos minerais, nas duas partes das plantas. Na presença de Al as plantas apresentaram teores mais elevados deste elemento nas duas partes da planta, principalmente nas raízes. O cultivar tolerante mostrou-se mais eficiente na retenção deste elemento nas raízes. Na presença de Al, observou-se redução nos teores de todos os elementos minerais estudados, tanto nas raízes como na parte aérea, exceto no de Ca nas raízes e no de K na parte aérea, do cultivar tolerante. De modo geral, as reduções nos teores destes elementos minerais foram mais intensas no cultivar sensível, nas duas partes das plantas. As taxas de absorção líquida, sofreram reduções crescentes com os níveis de Al na solução nutritiva, tendo o cultivar tolerante apresentado, de modo geral, taxas mais elevadas para todos os elementos minerais estudados. O efeito do Al sobre os índices de eficiência de utilização dos elementos minerais estudados foi variado. No cultivar tolerante, observou-se aumento nos índices de eficiência de utilização de P, Ca e Mg, permanecendo inalterado o de K. No cultivar sensível, os índices de eficiência de utilização de P e K diminuíram, o de Ca permaneceu inalterado e o de Mg aumentou. Na ausência de Al os cultivares não diferiram entre si quanto a estes índices, mas na presença deste elemento, seus valores foram, de modo geral, mais elevados no cultivar tolerante.Item Caracterização molecular de genes que codificam a proteína BiP de soja e análise funcional de seus promotores(Universidade Federal de Viçosa, 2001-08-09) Buzeli, Reginaldo Aparecido Alves; Fontes, Elizabeth Pacheco BatistaA proteína BiP (Binding Protein) está envolvida no dobramento correto de proteínas secretórias e retenção no RE de proteínas dobradas ou montadas incorretamente. BiP também atua auxiliando na solubilização de agregados protéicos durante períodos de estresses. Dois clones de BiP de soja, denominados gsBiP6 e gsBiP9, foram isolados a partir das bibliotecas genômicas provenientes dos fagos λEMBL3 e λZAP II, respectivamente. Os promotores de gsBiP6 e gsBiP9 possuem cis-elementos gerais, característicos de promotores de genes de plantas, como as seqüências de transcrição CAAT e TATA, e cis-elementos que respondem a estresses do retículo endoplasmático (ERSE), além de elementos G-box. Os promotores de BiP foram fusionados ao gene repórter gus e usados para transformar Nicotiana tabacum via A. tumefaciens. Análises histoquímicas de plantas transformadas com as construções -358pbip6-gus ou -2200pbip9-gus revelaram que os promotores de BiP produziram um padrão uniforme de expressão de GUS em folhas, caules e raízes. Intensa atividade histoquímica de GUS foi observada nos feixes vasculares de folhas, caule e raízes e em regiões de traço foliar, assim como, no meristema apical, local onde ocorre intensa divisão celular. Este padrão de distribuição espacial da atividade de GUS sugere estar correlacionado com uma expressão desses genes em tecidos que apresentam alta atividade celular secretória e alta proporção de células em um processo ativo de divisão celular. Coerente com esta observação, a atividade histoquímica de GUS é muito menos intensa no parênquima xilemático. Deleções do promotor de gsBiP6 foram conduzidas na orientação 5’-3’ (- 138pbip6-gus) e no interior do clone Δ(-226/-82)pbip6-gus. Análise dessas deleções em plantas transformadas, identificaram 2 domínios regulatórios cis-atuantes, denominados CRD1 (-358 a -226) e CRD2 (-226 a -82). A região CRD1 exibe atividade de enhancer, já que foi capaz de restaurar altos níveis de expressão basal do gene repórter gus, quando ligada à extremidade 5’ na posição -82 do promotor de BiP6. A região CRD2 contém tanto cis -elementos regulatórios positivos quanto cis -elementos negativos que contribuem para o padrão tecido-específico de expressão controlado pelo promotor de gsBiP6. A expressão do gene repórter na região do procâmbio em raízes, no meristema apical e no floema de caule foi absolutamente dependente da região CRD2. Em contraste, deleção de CRD2 resultou em acúmulo acentuado de atividade de GUS no parênquima xilemático. A ativação dos promotores BiP6 e BiP9 em resposta ao acúmulo de proteínas anormais no retículo endoplasmático (UPR) e em respostas a estresse osmótico foi avaliada em discos foliares transgênicos. Tratamento dos discos foliares com tunicamicina, ativador da via UPR, e com PEG, indutor de um estresse osmótico, induziu a expressão de GUS, sob o controle do pro motor BiP6 e do promotor BiP9. A deleção da região CRD2 (-226 a -82) no promotor BiP6 causou a perda da inducibilidade da expressão gênica em resposta a tunicamicina e PEG, indicando que CRD2 contém elementos cis-atuantes de resposta a estresse. De fato, dois cis-elementos conservados atuantes na via UPR (UPRE) foram identificados na região CRD2. Coletivamente, estes resultados sugerem que o controle da expressão de BiP em plantas depende de uma complexa integração de múltiplos cis-elementos regulatórios no promotor.Item Manejo pós-colheita de inflorescências de esporinha (Consolida ajacis Nieuwl.)(Universidade Federal de Viçosa, 2001-04-18) Carneiro, Tânia Forster; Finger, Fernando Luiz; http://lattes.cnpq.br/6430671726431073O presente trabalho teve como objetivo estudar técnicas adequadas de conservação pós-colheita para que as inflorescências de esporinha possam ser comercializadas como flor de corte. As inflorescências foram uniformizadas em tamanho e distribuídas ao acaso nos seguintes tratamentos: soluções de condicionamento, por 30, 60, 90 e 120 minutos, com sacarose nas concentrações de 5, 10, 15 e 20% ou tiossulfato de sódio (STS) nas concentrações de 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 e 1,0 mM e o controle (água destilada); soluções de condicionamento, por 30 minutos, com STS 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 e 1,0 mM combinados com sacarose a 5% e controle; e, soluções de ácido aminooxiacético (AOA) (0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mM) ou ácido acetilsalicílico (ASA) (0, 5, 10, 15 e 20 mM) pulverizadas diretamente nas flores. Os resultados dos tratamentos foram avaliados com base no critério de notas do murchamento e da porcentagem de abscisão das flores em vaso, respiração e produção de etileno. Os tratamentos das inflorescências com sacarose não influenciaram na vida em vaso e a abscisão das flores, quando comparados com o controle. O uso das soluções de condicionamento com STS combinado ou não com sacarose a 5%, e independente do tempo de condicionamento, foi eficaz em prolongar a vida em vaso das flores e reduzir o processo de abscisão e de murchamento das flores. Recomenda-se a utilização de 1,0 mM de STS, nas soluções de condicionamento, por 30 minutos, para aumentar a vida em vaso de 8 dias (controle) para 16 dias, reduzir a taxa de abscisão para 17,5% e inibir a produção de etileno e CO2 das flores. A maior produção de etileno e de CO2 ocorreu no 6° dia após a colheita e coincidiu com a fase final da senescência floral. Não houve diferenças entre as taxas de produção de etileno e de CO2 , após pulverização com soluções de AOA ou ASA em relação ao controle.Item Trocas gasosas, fluorescência e níveis de carboidratos em cultivares de soja submetidos a défices hídrico e de fósforo(Universidade Federal de Viçosa, 2000-11-06) Bezerra, Marlos Alves; Mosquim, Paulo Roberto; http://lattes.cnpq.br/4787543991573578Plantas de soja (Glycine max (L.) Merril) foram cultivadas em casa de vegetação, em substrato de solo e areia. Os experimentos foram em fatorial 2 x 2 x 2. O primeiro nível refere-se aos cultivares utilizados (UFV-18 e Doko RC), o segundo à concentração de P (25 mg e 250 mg P dm -3 de substrato) e o terceiro, o estado hídrico da planta (plantas mantidas permanentemente irrigadas e plantas submetidas a déficit hídrico quando as vagens começaram a ser formadas - R3). Um grupo de plantas foi utilizado para a avaliação do efeito do déficit hídrico e um outro grupo para avaliação dos efeitos do ressuprimento de água. Verificou- se redução da taxa fotossintética líquida sob condições de deficit de água. A deficiência hídrica não alterou a eficiência quântica do fotossistema II, medido pelas razões Fv/Fm, Fv’/Fm’ e φFSII, e nem a dissipação não-fotoquímica (qNP), exceto quando em interação com a deficiência de fósforo. Em função do déficit hídrico, ocorreram diminuição na condutância estomática e na taxa transpiratória. O teor de amido foliar foi reduzido e a atividade da pirofosforilase do ADPG não foi alterada, enquanto os teores de açúcares não-redutores, redutores e solúveis totais foram aumentados em função da deficiência hídrica. A massa seca das folhas e da parte aérea das plantas só sofreu redução nas plantas do cultivar Doko RC cultivadas no nível mais alto de fósforo. Sob deficiência de fósforo, a queda da taxa fotossintética líquida foi acompanhada por redução na eficiência quântica fotoquímica e por aumento na dissipação não-fotoquímica da energia radiante. Grande parte dessa dissipação não-fotoquímica foi na forma de calor. O efeito da deficiência de fósforo na condutância estomática foi ambivalente, a razão C i /C a aumentou, enquanto o teor de Pi foliar foi drasticamente reduzido e os teores de clorofilas sofreram redução apenas no cultivar Doko RC. Sob déficit de fósforo, os teores de amido foliar e a atividade da pirofosforilase do ADPG foram aumentados e, de maneira geral, os teores de açúcares não-redutores, redutores e solúveis totais não foram alterados. Ocorreram ainda, reduções acentuadas da massa seca das folhas e da parte aérea das plantas. A reirrigação praticamente não afetou os mecanismos dissipativos da energia não-fotoquímicos. Após a reirrigação, houve recuperação da taxa fotossintética líquida, da condutância estomática, da taxa transpiratória e da relação C i /C a , com valores iguais aos das plantas-controle. Também, os teores de todos os açúcares analisados foram semelhantes após a reirrigação, com exceção das plantas que sofreram deficiências combinadas.Item Fixação de nitrogênio, atividade enzimática e isolamento de um cDNA de lipoxigenases do sistema radicular de soja(Universidade Federal de Viçosa, 2000-12-12) Junghans, Tatiana Góes; Moreira, Maurílio Alves; http://lattes.cnpq.br/9916700465794364Linhagens de soja triplo nulas (desprovidas das lipoxigenases da semente) foram comparadas com as variedades comerciais elite que lhe deram origem quanto à capacidade de nodulação e fixação de nitrogênio. Os resultados indicaram que as isoenzimas de lipoxigenases das sementes não são fatores determinantes na formação de nódulos e na fixação de nitrogênio. Utilizando-se as linhagens Doko normal e Doko triplo nula, inoculadas e não inoculadas, foram avaliados os valores de K M app , atividade e "immunoblotting" de lipoxigenases em raízes coletadas a 0, 2, 6, 10, 15 e 25 dias após emergência e em nódulos coletados a 10, 15 e 25 dias após emergência. Os valores de K M app para raiz e para nódulo de Doko normal e Doko triplo nula indicaram que a eliminação genética das lipoxigenases das sementes não afetou a expressão das lipoxigenases nestes órgãos. Os valores de K M app para nódulo sugerem que o "pool" de lipoxigenases expresso neste órgão é o mesmo nestas duas linhagens no período estudado. A atividade de lipoxigenases nas raízes das linhagens Doko normal e Doko triplo nula, inoculadas e não inoculadas, declinou com o passar do tempo. A maior atividade de lipoxigenases no início de formação de raiz, sugere o envolvimento desta enzima no crescimento e desenvolvimento deste órgão. Contudo, para nódulo ocorreu um aumento acentuado na atividade de lipoxigenase aos 25 dias após emergência, em um estádio de desenvolvimento no qual tem-se baixa taxa de crescimento e alta taxa de fixação de nitrogênio, sugerindo que lipoxigenase expressa no nódulo estaria envolvida com o armazenamento de nitrogênio. Dois grupos de mobilidade com aproximadamente 94 e 97 KDa foram encontrados nos "immunoblottings" para lipoxigenases de raiz e de nódulo. A intensidade das bandas imuno-reativas em raiz e em nódulo confirmaram os resultados obtidos com atividade de lipoxigenase, sugerindo que as variações de atividade desta enzima nestes órgãos são, principalmente, devido às variações no teor desta enzima. Utilizando-se dois "primers" específicos para amplificar prováveis fragmentos de PCR de lipoxigenase, a partir de cDNA de nódulo e de raiz de plantas de soja da variedade Doko, obteve-se uma amplificação diferencial, indicando a expressão de, pelo menos, uma forma distinta de lipoxigenase na raiz, não expressa no nódulo. Um fragmento de PCR proveniente de cDNA do nódulo foi clonado e seq ü enciado. A seq ü ência de aminoácidos deste clone, revelou ser proveniente de um novo membro da família multigênica de lipoxigenase de soja, com possível envolvimento no armazenamento temporário de nitrogênio.Item Caracterização funcional da proteína BiP de soja induzida por estresse osmótico e déficit hídrico(Universidade Federal de Viçosa, 2001-12-28) Carolino, Sônia Madali Boseja; Fontes, Elizabeth Pacheco Batista; http://lattes.cnpq.br/4252852403677230O chaperone molecular residente do retículo endoplasmático (RE), denominado BiP “Binding Protein”, é membro da classe Hsp70 de proteína de estresse, sendo regulado em resposta a condições de estresse do RE, como acúmulo de proteínas desdobradas e desequilíbrio na homeostase de cálcio. Em condições normais, BiP de mamíferos sofre fosforilação e oligomerização. As modificações de BiP de mamíferos são restritas à forma oligomérica, sendo que a forma monomérica inalterada representa a espécie ativa. Recentemente, foi demonstrado que BiP de soja existe como formas fosforiladas e desfosforiladas interconversíveis, e o equilíbrio pode ser deslocado em qualquer direção em respostas a diferentes estímulos. Em contraste com o tratamento com tunicamicina, o estresse osmótico estimula a fosforilação das espécies de BiP em cultura de células de soja. Nesta investigação foi demonstrado que, independentemente do seu estado de oligomerização, as isoformas de BiP de folhas, sob déficit hídrico, exibem atividade de ligação a proteínas, indicando que a regulação de BiP de plantas pode diferir de outros eucariotos. Foi também caracterizado o estado de oligomerização das isoformas de BiP de soja induzidas por estresse osmótico e tunicamicina. Assim como em células de mamíferos, tanto a forma oligomérica como a monomérica foram detectadas em células de soja não-estressadas. A desfosforilação de BiP mediada por tunicamicina é acompanhada pela conversão da forma oligomérica para a monomérica. Entretanto, a forma fosforilada de BiP induzida por estresse osmótico existe predominantemente como espécie monomérica. Esses resultados indicam que a fosforilação de BiP induzida por estresse osmótico não media a oligomerização da proteína, e pode ter uma função regulatória distinta. A função protetora de BiP em planta foi examinada em condições de estresse hídrico. Plantas transgênicas de Nicotiana tabacum expressando constitutivamente níveis elevados de BiP ou seu cDNA anti-senso foram sujeitas à condição de déficit hídrico progressivo. Elevados níveis de BiP nas linhagens senso conferiram tolerância ao déficit hídrico durante o crescimento das plantas. Sob seca progressiva, os níveis de BiP foliar correlacionaram com a manutenção da turgescência celular e com o conteúdo de água da parte aérea. O efeito protetor da superexpressão de BiP contra estresse hídrico foi anulado pela repressão anti-senso. Embora a superexpressão de BiP previna a desidratação celular, a condutância estomática e a taxa transpiratória em folhas senso estressadas foram superiores em relação às folhas controles e anti-senso. Em plantas anti-senso, a indução do sistema de defesa antioxidativo foi maior do que nas plantas controle, enquanto que em folhas senso estressadas a indução da atividade da superóxido dismutase não foi observada. Coletivamente, esses resultados evidenciam que a superexpressão de BiP em plantas pode conferir tolerância à seca, prevenindo o estresse oxidativo endógeno.