Caracterização da interação entre deficiência de fósforo e acúmulo de ferro na arquitetura de raízes de Avena Sativa L.

• Main Author: Schmitz, Jacqueline Flores
• Publication Date: 2023
• Format: Doctoral thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Download full: http://hdl.handle.net/10183/271470
• topic: Avena sativa; Fósforo; Ferro; Aveia; Deficiência nutricional

Nos solos com pH ácido, a baixa disponibilidade de fósforo inorgânico (Pi) é um relevante problema para o crescimento e desenvolvimento das plantas. Recentes estudos em Arabidopsis thaliana têm investigado a participação de genes de tolerância ao alumínio na resposta à deficiência de fósforo, sugerindo efeitos pleiotrópicos em solos ácidos, que envolvem o aumento da captação de Pi por diferentes mecanismos fisiológicos e moleculares. Uma parte dessa interação ocorre pela modulação da expressão das proteínas do módulo regulatório STOP1-ALMT1, além da dependência do acúmulo de ferro (Fe) nas raízes. Os principais objetivos deste estudo foram: i) identificar se o modelo proposto para explicar a redução do crescimento radicular em resposta à baixa disponibilidade de Pi que ocorre em Arabidopsis, também é válido em monocotiledôneas, como a espécie Avena sativa L.; ii) verificar se as modificações no sistema radicular de aveia causadas pela baixa disponibilidade de Pi estão correlacionadas com o acúmulo de Fe nas raízes; iii) analisar a expressão gênica de STOP1 e ALMT1 em raízes de aveia para avaliar o seu envolvimento na via de sinalização da interação entre Pi e Fe. Plantas de aveia do genótipo UFRGS 17 foram cultivadas em solução hidropônica com diversas concentrações de Pi e Fe, além da aplicação de malato exógeno. Parâmetros radiculares, acúmulo de calose e ferro, além da expressão gênica dos genes STOP1 e ALMT1 em ápices radiculares foram avaliados. Em condições de deficiência de Pi, as raízes diminuíram seu comprimento total e número de ramificações, mas aumentaram o comprimento das raízes principais. Tal resposta foi obtida devido ao aumento do número de células na região meristemática e maior tamanho celular na região de alongamento. A situação de deficiência de Pi promoveu acúmulo de calose em zonas radiculares e maior acúmulo de ferro na epiderme da raiz e no apoplasto das primeiras camadas do córtex, contudo não foi possível associar a produção de calose com a presença de ferro. O aumento de ferro pode não ser o principal componente a alterar o sistema radicular de aveia. A aplicação de malato exógeno promoveu alterações no sistema radicular, promovendo maior comprimento total de raízes independente da disponibilidade de Pi. Os genes candidatos STOP1 e ALMT1, diferentemente de arabidopsis, não estão envolvidos no estímulo da redução do comprimento do sistema radicular de Avena sativa sob deficiência de Pi. Os resultados apresentados neste estudo indicam que o modelo proposto na alteração radicular para arabidopsis não é aplicável à aveia e contribuem para melhorar o entendimento do comportamento radicular de plantas de aveia submetidas a estresses abióticos nutricionais.