Papel da redutase do nitrato em soja [Glycine max(L.) Merr. Cv IAC-17] sob condições de hipoxia do sistema radicular / The nitrate role of the reductase in soybean [Glycine max(L.) Merr. Cv IAC-17] under hipoxic conditions of the root system

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

A soja [Glycine Max (L.) Merr.] tem sido um dos modelos mais usados entre as plantas cultivadas para estudar os efeitos de tolerância à hipóxia, já que é tida como uma planta com certo grau de tolerância ao estresse de oxigênio e sua importância também tem um caráter econômico bastante relevante. Condições de hipóxia são comuns na natureza, por exemplo em campos alagados onde a difusão de oxigênio para o sistema radicular fica bastante prejudicada. Quando o estresse ocorre em tempo prolongado as conseqüências se tornam irreversíveis, levando as plantas à morte, uma vez que são tantos os prejuízos em função da injúria por carência de O2 que acarretam mudanças estruturais em organelas, por exemplo. Nesses casos, mesmo que a disponibilidade de O2 seja restabelecida, a planta não consegue se recuperar. Sabe-se, no entanto, que a presença do nitrato no meio contribui de forma a diminuir e/ou retardar as conseqüências desse processo, aumentando assim a tolerância das plantas a esta condição. Não é conhecido, entretanto, como o nitrato exerce seu efeito benéfico na tolerância à hipóxia. Alguns trabalhos vêm mostrando a ativação da enzima RN (redutase do nitrato) sob este tipo de estresse, um fenômeno que torna interessante a sua participação na tolerância induzida pelo nitrato. Por essa razão esse estudo teve os objetivos de: 1) otimizar método para extração da enzima RN em plantas de soja; 2) avaliar o papel da enzima RN em condições de hipóxia do sistema radicular e 3) Avaliar a utilização e metabolismo do nitrato em condições de hipóxia do sistema radicular. As plantas [Glycine max (L.) Merr. cv IAC-17] foram cultivadas em sistema hidropônico e após atingirem o estádio de desenvolvimento adequado (V4) foram submetidas à hipóxia (pela interrupção do fornecimento de ar comprimido e adição de uma camada de óleo mineral na solução nutritiva do vaso). O período de acompanhamento dos experimentos foi de 4 dias, tempo necessário para que o sistema radicular atingisse a hipóxia. Após esse período também foi estudada a recuperação das plantas do estresse, após a remoção da camada de óleo e restabelecimento da aeração. Foi observado que, independente do pH inicial, o pH da solução nutritiva das plantas em normóxia ficou estável em torno de 7,7 e o das plantas hipóxicas próximos a 6,6. O consumo de nitrato na solução nutritiva das plantas normóxicas e das hipóxicas foi praticamente o mesmo, também foi detectada a presença de nitrito na solução nutritiva dos tratamentos sob hipóxia. Durante o período de recuperação à normóxia, o nitrito acumulado na solução foi gradativamente utilizado. Quanto às raízes, observou-se que em normóxia ocorreu acúmulo de nitrato, enquanto que em hipóxia ocorreu a utilização do nitrato endógeno. Também foi observado nessas condições (hipóxia) o aumento na concentração de aminoácidos livres totais e proteínas em relação às plantas em normóxia. Na seiva do xilema de plantas sob hipóxia foi observada diminuição no teor de nitrato transportado, variação na composição dos aminoácidos livres presentes (aumentando significativamente a proporção de Ala e Gaba e diminuindo principalmente Asn) e aumento do teor de aminoácidos livres totais, em relação às plantas em normóxia. Nas plantas recuperadas, apenas o teor de proteínas da raiz e a composição de aminoácidos livres da seiva do xilema retornaram aos valores encontrados nas plantas normóxicas. Não foi detectada a presença de nitrito no sistema radicular e/ou seiva do xilema das plantas. A atividade da enzima RN foi bastante modificada durante o período de hipóxia diminuindo a valores bem baixos, assim como não houve sua ativação durante o estresse. Em apenas 1 dia de recuperação (retorno à normóxia), sua atividade atingiu os valores das plantas normóxicas. Chegou-se à conclusão de que embora o grau de utilização do nitrato pela planta seja semelhante em normóxia e hipóxia, o seu metabolismo é bastante alterado na hipóxia. Ao contrário do que foi relatado na literatura, a atividade da RN caiu bruscamente durante a hipóxia sem que houvesse evidência de ativação. No entanto, esta alteração na atividade da enzima pode explicar as diferenças no metabolismo do nitrato entre normóxia e hipóxia

ASSUNTO(S)

nitrogenio anaerobiose anaerobiosis nitrate reductases soja nitrato redutases roots nitrogen raizes soybean

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