Evaluation of the physiological and molecular impact of iron deficiency in two legume species

• Autor(a) principal: Mendes, Inês Valadares Serrão Branco
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.14/16216
• topic: Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias

As leguminosas apresentam um papel socio-económico importante e fazem parte da nutrição humana e animal. As suas sementes comestíveis são uma fonte de micronutrientes, com alto conteúdo proteico. Apesar do ferro (Fe) ser o quarto elemento mais abundante na superfície terrestre, a sua baixa solubilidade torna-o pouco biodisponível para as plantas, baixando o conteúdo de Fe nas suas sementes. Em países pobres, onde as sementes são componentes predominantes das dietas, o acesso a fontes de nutrientes variadas e fortificadas é limitado, aumentando a prevalência de doenças associadas à subnutrição, tal como a Anemia por Deficiência de Ferro. Várias estratégias têm sido utilizadas para atenuar esta doença, sendo uma delas a biofortificação. Contudo, para aumentar o conteúdo nutricional das sementes é necessário perceber os mecanismos relacionados com as vias dos minerais até às mesmas. Assim, genes relacionados com a absorção (FRO2, IRT1), transporte (NRAMP3, VIT1, YSL1) e armazenamento (Ferritin) do Fe, bem como novos genes candidatos (GCN2 and WEE1), foram estudados, em duas espécies de leguminosas utilizadas na nutrição humana e animal: Glycine max e Medicago sp. Este trabalho foca também os mecanismos fisiológicos comuns relativos à deficiência de Fe destas duas espécies, crescidas na presença e na ausência deste nutriente. Neste trabalho, ambas as espécies revelaram-se suscetíveis à clorose por deficiência de ferro (IDC), desenvolvendo vários sintomas característicos, tais como redução do crescimento, amarelecimento das folhas e desenvolvimento de raízes secundárias. Os genes FRO2 e IRT1 apresentaram níveis de expressão similares, o que sugere que o IRT1 é co-regulado pelo FRO2. Quanto ao transporte, NRAMP3 e VIT1 apresentaram padrões de expressão opostos, sendo estes mais elevados nas folhas. YSL1 e Ferritin apresentaram maior expressão na suficiência de Fe, em ambos os tecidos. Os resultados obtidos para o GCN2 indicam que este gene participa no metabolismo do Fe, visto que na falta de Fe é sobre-expresso, principalmente nas raízes. Quanto ao WEE1, os resultados sugerem que este gene é sub-expresso em ausência de Fe onde o crescimento é reduzido. Quando sumetidas a condições de stress (ausência de Fe), ambas as espécies apresentaram um impacto nutricional semelhante, com diminuição do conteúdo nutricional, e com maior concentração de zinco na parte aéria e de Fe nas raízes. Este trabalho contribui para uma melhor compreensão, tanto dos mecanismos de resposta à deficiência de Fe, como de novos genes relacionados com o metabolismo do Fe, crucial não só para combater o IDC e consequente impacto económico, mas também para o aumento do conteúdo nutricional de leguminosas importantes na nutrição humana e animal.