E. Ciências Agrárias - 1. Agronomia - 1. Ciência do Solo
AVALIAÇÃO DA EXPRESSÃO GÊNICA DOS TRANSPORTADORES DE NITRATO DE BAIXA AFINIDADE EM DUAS VARIEDADES DE ARROZ (ORYZA SATIVA L.)
Marcus Vinícius Loss Sperandio1
André Marques dos Santos2
Carlos Alberto Bucher3
Manlio Silvestre Fernandes4
Sonia Regina de Souza5
1. Bolsista de Iniciação Científica PIBIC/CNPq/UFRRJ
2. Doutor em Agronomia Ciência do Solo, UFRRJ
3. Doutorando em Agronomia Ciência do Solo, UFRRJ
4. Professor do Departamento de Solos, UFRRJ
5. Professora do Departamento de Química, UFRRJ (Orientadora)
INTRODUÇÃO:O arroz é um dos cereais mais consumidos no Brasil, sendo a alimentação básica da maioria da população. Para obter altas produtividades, são usadas altas doses de nitrogênio, que na forma de nitrato (NO3-) polui rios e lençol freático. O NO3- é absorvido através de transportadores específicos localizados na membrana plasmática, podendo ser de alta afinidade (HATS – “high affinity transport system”), operando a concentrações abaixo de 1,0 mM de NO3- e de baixa afinidade (LATS - “low affinity transport system”), operando em concentrações acima de 1,0 mM de NO3- (ASLAM et al., 1993). Os transportadores de NO3- pertencem a duas classes de proteínas (PTR e NNP), com diferentes propriedades regulatórias e cinéticas, codificadas por múltiplos genes que são diferencialmente regulados (Forde, 2000). Os estudos relacionados à expressão de transportadores são mais focados nos HATS, em condições de baixa disponibilidade de NO3-, enquanto que poucos são os estudos relacionados às características dos LATS, que são predominantemente expressos após a fertilização mineral. Estudos anteriores têm demonstrado que variedades tradicionais como a Piauí possuem maior eficiência no uso de nitrogênio, armazenando maiores teores de NO3- nos tecidos para posterior remobilização. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a expressão gênica de quatro transportares de nitrato de baixa afinidade em duas variedades de arroz (tradicional e melhorada) cultivadas sob alta dose de NO3-.METODOLOGIA:Duas variedades de arroz, Piauí e IAC-47, foram cultivadas em câmara de crescimento, sendo submetidas a fotoperíodo de 14h/10h (luz/escuro) com luminosidade de 280 µmol m-2 s-1 (fluxo de fótons fotossintéticos), umidade relativa do ar de 70% e temperatura 28ºC/24ºC (diurna/noturna). As plantas foram cultivadas em uma solução basal de Hoagland e Arnon, com NO3-/NH4+ (13:1) a 1,4 mM, após esse período as plantas permaneceram em solução sem N durante 48 horas, para posteriormente receberem os tratamentos 0 e 10 mM de N-NO3-. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em um fatorial (duas variedades x dois níveis de N-NO3-) com três repetições. Os dados obtidos foram avaliados estatisticamente através do programa SISVAR (UFLA) e as médias comparadas pelo Teste de Tukey (5%). Após as extrações de RNA total, a reação de RT-PCR quantitativa em tempo real foi realizada usando os “primers” TN1 (OsNRT1: código de acesso NM_001053775.1) foward 5’-GAGGTTTGGGTTTTTGAGGTAGTG-3’ e TN1 reverse 5’- CAGGAGATTGAAGCTAGCATCATATC-3’, TN2 (OsNRT1: código de acesso NM_001074096.1) foward 5’-AATGATCCCTGATTAGGTCAAGTCA-3’ e TN2 reverse 5’-CCAAATACCACTACTCTTGCATCCT-3’, TN4 (OsNRT1.2: código de acesso NM_001064472.1) foward 5’-CAATCTGTAATGCAGGGTTAACTGTT-3’ e TN4 reverse 5’-AGCATCCTCAAGACCACCAAA -3’ e TN6 (OsNRT1.1: código de acesso NM_001067555.1) foward 5’-CGAGGTTGGTGCATTTTGTG-3’ e TN6 reverse 5’-GCCGTGGTGTTCTCTTTTTTTT-3’.RESULTADOS:A isoforma TN1 não apresentou expressão significativa nas raízes de ambas as variedades. A isoforma TN4 foi expressa com a mesma intensidade nas duas variedades. A isoforma TN2 nas raízes foi mais expressa na variedade IAC-47, enquanto que na parte aérea todas as isoformas estudadas apresentaram perfil de expressão maior na variedade Piauí. A maior expressão relativa dos genes de baixa afinidade na parte aérea da variedade Piauí em relação à variedade IAC-47, está de acordo com os altos teores de NO3- acumulados na parte aérea da variedade Piauí observado por SOUZA et al. (1998). A variedade Piauí promove indução dos transportadores de baixa afinidade para aproveitar a disponibilidade do nitrato absorvido, promovendo seu acúmulo nos vacúolos para posterior remobilização, ocorrendo simultaneamente menor atividade da nitrato redutase e a repressão de metabólitos como uma estratégia para acumular nitrato na parte aérea (SOUZA et al., 1998). Nas raízes, a variedade IAC-47 apresentou maior expressão de transportadores de nitrato de baixa afinidade que a variedade Piauí, ocorrendo o inverso da parte aérea. Os dados obtidos estão de acordo com as características da variedade IAC-47, que foi melhorada para ser responsiva à adubação, principalmente de fertilizantes nitrogenados. Nessa variedade (IAC-47), quando as concentrações externas de nitrato atingem a faixa de indução dos transportadores de baixa afinidade, ocorre a maior expressão das isoformas responsáveis pelos LATS.CONCLUSÕES:A maior expressão dos transportadores de nitrato de baixa afinidade na parte aérea da variedade Piauí indicam sua maior capacidade de remobilização de N-NO3- acumulado, principalmente nas bainhas das folhas. A maior capacidade de absorção de nitrato sob altas doses pode ser atribuída à maior expressão dos transportadores de baixa afinidade.
Instituição de fomento: CNPq, CAPES e FAPERJ
Trabalho de Iniciação Científica
Palavras-chave: absorção, RT-PCR, nutrição mineral
E-mail para contato: marcusloss@gmail.com
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