Regulation of the nitrate uptake process in grass species (2020)
- Authors:
- Autor USP: SEREZINO, LUÍS HENRIQUE DAMASCENO - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LGN
- Subjects: ABSORÇÃO; CANA-DE-AÇÚCAR; GRAMÍNEAS; NITRATOS; NITROGÊNIO; REGULAÇÃO GÊNICA; SORGO
- Language: Inglês
- Abstract: Devido às consequências ambientais e econômicas negativas do uso indiscriminado e excessivo de fertilizantes nitrogenados, há uma necessidade crescente de se desenvolver culturas mais eficientes para absorção de nitrogênio (N). Sendo o nitrato a principal fonte de N inorgânico disponível no solo, há um esforço notável para entender o processo de absorção de nitrato pelas plantas, um fator-chave na melhoria da eficiência no uso de N (NUE - Nitrogen Use Efficiency), e os fatores moleculares que a modulam. Assim, o conhecimento adquirido em plantas-modelo sobre os fatores moleculares e os mecanismos reguladores dos genes codificadores de transportadores de nitrato (NRTs) responsáveis pela absorção de nitrato poderia ser usado para melhorar a NUE das culturas. Surge, portanto, como um desafio para permitir que uma agricultura ambientalmente mais amigável que permita sustentar o crescimento da população humana e a consequente demanda por alimentos, uma vez que o uso intensivo de fertilizantes nitrogenados ameaça a sustentabilidade das culturas e a segurança alimentar. A caracterização fisiológica e molecular do processo de aquisição de nitrato em Brachypodium distachyon, uma planta modelo de gramíneas, poderia ajudar a melhorar as culturas não modelo, com maiores complexidades biológicas como a cana-de-açúcar. Análises de influxo de 15N-amônio e 15N-nitrato em condições de suficiência e deficiência em N revelaram que o amônio é a fonte inorgânica preferencial de N de B.distachyon. Foi observada uma regulação por feedback negativo do processo de absorção de nitrato exercido por amônio nas plantas sob tratamento de provisão e ressuplementação de N. Análises de expressão dos genes codificantes para os transportadores NRT2.1 e NRT2.2 em Brachypodium sugerem ambas proteínas como os principais transportadores NRT2 responsáveis pela aquisição de nitrato nesta espécie. Ambos os membros da família gênica BdNRT3 foram coexpressos com os genes BdNRT2.1 e BdNRT2.2. Assim, a análise do influxo de nitrogênio 15N e o acúmulo de transcritos de membros do complexo de dois componentes (NRT2 / NRT3) após os tratamentos de provisão de cloreto de amônio e de ressuplementação de nitrato de amônio sugerem a ocorrência de uma regulação transcricional do HATS (High Affinity Transport System) em B. distachyon. Por outro lado, estudos utilizando sorgo e cana-de-açúcar revelaram uma regulação distinta do processo de absorção de nitrato na faixa HATS em ambas as espécies sob reabastecimento de nitrato. O influxo de nitrato marcado mostrou alta absorção de nitrato pela cultivar de sorgo 'BTX623' e pelo híbrido de cana-de-açúcar 'IAC87-3396'. Análises de expressão de genes que codificam NRT2 e NRT3 exibiram regulação transcricional distinta entre os genótipos da cana-de-açúcar. A falta de correlação entre o acúmulo de proteínas NRT2.1 e NRT3.1 com o influxo de 15N-nitrato sugere a presença de mecanismo de controle do transporte de nitrato nas raízes de sorgo ecana-de-açúcar em nível pós-traducional. Essa presumível regulação alostérica do complexo HATS seria o principal mecanismo regulador da absorção de nitrato nas raízes de sorgo e cana-de-açúcar. Melhor compreensão dos mecanismos e moléculas envolvidas na regulação pós-traducional do processo de absorção de nitrato e, portanto, na via de sinalização desta fonte de N em gramíneas traria o desenvolvimento de culturas com maior NUE
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2020
- Data da defesa: 28.08.2020
-
ABNT
SEREZINO, Luís Henrique Damasceno. Regulation of the nitrate uptake process in grass species. 2020. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11151/tde-26112020-160942/. Acesso em: 22 jan. 2026. -
APA
Serezino, L. H. D. (2020). Regulation of the nitrate uptake process in grass species (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11151/tde-26112020-160942/ -
NLM
Serezino LHD. Regulation of the nitrate uptake process in grass species [Internet]. 2020 ;[citado 2026 jan. 22 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11151/tde-26112020-160942/ -
Vancouver
Serezino LHD. Regulation of the nitrate uptake process in grass species [Internet]. 2020 ;[citado 2026 jan. 22 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11151/tde-26112020-160942/
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