Ciências Biológicas e da Saúde
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Item Como a elevada [CO 2 ] pode impactar o desempenho hidráulico e as relações hídricas de cafeeiros cultivados sob diferentes intensidades de luz?(Universidade Federal de Viçosa, 2022-03-11) Oliveira, Ueliton Soares; Damatta, Fábio Murilo; http://lattes.cnpq.br/4616118405211839O café é uma espécie originalmente de sombra que foi melhorada para o cultivo a pleno sol, com produções de grãos normalmente maiores nessa condição que à sombra. Entretanto, é uma planta sensível às variações ambientais e mais recentemente tem sido classificada como potencialmente vulnerável às mudanças climáticas globais em curso. Atualmente, há um debate crescente sobre a utilização de sombreamento de cafeeiros como uma estratégia de grande potencial para minimizar os efeitos negativos das mudanças climáticas. Informações recentes também sugerem que a elevação da concentração atmosférica de CO 2 (eC a ) pode mitigar os efeitos de vários estresses abióticos, , como a seca e o calor. Hipotetizou-se aqui que a combinação de diferentes disponibilidades de luz e de CO 2 impactaria a performance fotossintética (e o ganho de biomassa) do cafeeiro via ajustes na sua arquitetura hidráulica, e que tais ajustes seriam mais contundentes em plantas sob alta irradiância, em função da maior demanda hídrica das plantas a pleno sol. Para testar essa hipótese, plantas de café foram cultivadas em vasos de 12 L dentro de câmaras de topo aberto num ambiente controlado de casa de vegetação. As plantas foram submetidas a duas concentrações de CO 2 : ambiente (ca. 457 ppm) ou elevada (ca. 704 ppm) e dois níveis de luz: alta luminosidade (ca. 9 mol de fótons m - dia -1 ) e baixa luminosidade, i.e. restrição de 89% da luz (ca. 1 mol de fótons m -2 dia -1 ). Indivíduos de ca. 12 meses foram utilizados para a avaliação de trocas gasosas, parâmetros hidráulicos e anatômicos, status hídrico, alguns metabólitos e morfologia do sistema radicular. A fertilização com CO 2 e a maior disponibilidade de luz aumentaram o ganho de biomassa e a taxa de assimilação líquida de CO 2 (A), e esses incrementos foram afetados pela interação entre os fatores CO 2 e luz, com efeitos (aumentos) mais marcantes nas plantas ao sol. Observou-se maior condutância estomática nas plantas ao sol que nos indivíduos à sombra. Em adição, verificou-se maior condutância estomática nas plantas ao sol sob eC a , o que foi associado a ajustes hidráulicos e morfológicos em nível de folha e de planta inteira, coordenados com o maior desenvolvimento do sistema radicular associado a uma maior capacidade de transporte de água para a parte aérea; em conjunto, tais ajustes devem ter contribuído para um melhorbalanço hídrico, explicando pelo menos em parte os incrementos observados em A e no acúmulo de biomassa, especialmente nas plantas ao sol sob eC a . Além disso, essas plantas exibiram menor temperatura, tanto em nível foliar quanto de planta inteira em relação às suas contrapartes sob concentração ambiente de CO 2 . As plantas ao sol sob eC a também exibiram valores mais negativos de potencial osmótico no ponto de perda de turgescência, o que permitiria ao xilema operar sob menor risco de colapso do sistema hidráulico. Como um todo, os resultados têm inegável importância para aumentar a sustentabilidade e a resiliência do setor cafeeiro num cenário de mudanças climáticas, especialmente com a maior frequência esperada de eventos de secas e ondas de calor. Nesse contexto, eC a poderia reduzir a importância do sombreamento como uma estratégia de manejo visando à redução dos impactos das mudanças climáticas sobre a produção do cafeeiro. Palavras-chave: Coffea arabica. Concentração de CO 2 . Hidráulica. Luz. Mudanças climáticas. Sombreamento. Temperatura. Trocas gasosas.Item Proteomic and metabolic impacts of the lack of 2-oxoglutarate dehydrogenase E1 subunit in Arabidopsis thaliana(Universidade Federal de Viçosa, 2022-04-29) Vargas, Jonas Rafael; Nesi, Adriano Nunes; http://lattes.cnpq.br/9028236058582130The enzyme 2-oxoglutarate dehydrogenase (2OGDH) is a tricarboxylic acid cycle enzyme. This enzyme is a multi-enzymatic complex formed by three subunits that together are responsible for catalyzing the conversion of 2-oxoglutarate (2OG) into succinyl-CoA with the release of NADH and CO 2 in the mitochondrial matrix. This enzyme is described as an important point of regulation and link between the metabolism of carbon and nitrogen since in its absence, important processes in the plant such as respiration, photosynthesis and nitrogen assimilation are altered. One way this enzyme exerts control over the metabolism is through the control in the levels of its substrate, 2OG, that is also used for the synthesis of amino acids in the chloroplast. In addition, 2OG plays a role in cell signaling and expression regulation through PII proteins and the 2-oxoglutarate-dependent dioxygenases. In order to help elucidate responses associated with the lack of specific subunits of 2OGDH complex, we set out to analyze the impact caused by the lack of the E1 subunit of the 2OGDH enzyme on the proteome of plants grown under control conditions and also approach the contributions of this enzyme in the response of plants to imposition and recovery of abiotic stress. As a result, we observed that the lack of the E1 subunit of the 2OGDH enzyme is related to a reduction in photosynthetic and photorespiratory metabolisms proteins that may explain the large growth reductions observed in the mutant plants. We also observed that during the period of stress and recovery, the lack of the E1 subunit has a greater impact on the metabolism of roots that respond more quickly to stress, where alternative pathways such as GABA shunt can be activated in order to overcome the lack of this enzyme, and during recovery carbon metabolism is prioritized over nitrogen in the roots. Keywords: 2-oxoglutarate dehydrogenase. Proteome. Abiotic stress. Respiration. Arabidopsis