Elementos fisiológicos, bioquímicos e moleculares da aplicação exógena de prolina em plantas de sorgo submetidas à salinidade

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Freitas, Paulo André Ferreira de
Orientador(a): Filho, Enéas Gomes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Sorghum bicolor
Prolina
Salinidade
Metabolismo da prolina
Expressão gênica
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/34784
Resumo: FREITAS, Paulo André Ferreira de . Elementos fisiológicos, bioquímicos e moleculares da aplicação exógena de prolina em plantas de sorgo submetidas à salinidade. 2018. 122 f. Tese (Doutorado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
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At 14 days after the treatments (DAT), analysis of growth parameters showed that the proline concentration that presented the best result was 30 mM. In a second experiment, performed under the same sowing and growing conditions as the previous one, plants were submitted to the following treatments: 1. control/water – without NaCl and spraying with deionized water; 2. control/proline – without NaCl and proline at 30 mM; 3. saline/water – 75 mM NaCl and spraying with deionized water; and 4. saline/proline – 75 mM NaCl and proline at 30 mM. The plants were collected with 7 and 14 DAT. As a result, it was observed that the saline/proline treatment reduced deleterious effects caused by salinity, mainly at 14 DAT, being smaller the reductions in leaves and roots fresh and dry masses and in leaf area. This was related, in part, to lower reductions in membrane damage, relative leaf water content, and net photosynthesis and transpiration rates caused by saline stress. Also, in the saline/proline treatment, at 14 DAT, there was complete recovery in reduction of stomatal conductance caused by saline stress and lower reduction in b and total chlorophyll contents. In saline/proline treatment, Na+ and Cl- contents decreased and K+, Ca2+ and K+/Na+ increased, resulting in a more favorable ionic relationship. Also in leaves, N-compounds and Carbohydrate levels was increased during proline saline treatment at 14 DAT and, regardless of sampling time, glutamine, glutamate, aspartate and asparagine contents were generally higher in saline/proline treatment. In leaves, at 7 DAT, the large increase in proline levels in saline/proline treatment, compared to saline/water treatment, was accompanied by a reduction in activity of synthesis enzyme (P5CS) and increase in activity of degradation enzyme (ProDH), such that at 14 DAT the proline levels were the same in these two treatments. In a third experiment, conducted under similar conditions described, gene expression of p5cs1, p5cs2, oat and prodh genes involved in proline metabolism was studied. Of these genes, p5cs1 expression (in leaf and root) and prodh (in leaves) genes was modulated over time, and this was related to the variation in P5CS and ProDH activity in leaves of saline/proline treatment. Therefore, the results obtained demonstrate that exogenous proline minimizes deleterious effects of salinity.O presente trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos da aspersão foliar de prolina na bioquímica, fisiologia e biologia molecular de plantas de sorgo (Soghum bicolor), cultivar CSF 20, sob condições de estresse salino. Para tal, em um primeiro experimento, foram aspergidas soluções contendo prolina para indicar a concentração mais adequada a ser aspergida nas folhas de modo a promover melhoria no crescimento das plantas sob estresse com NaCl a 75 mM. Após 14 dias dos tratamentos (DAT), a análise das variáveis de crescimento demonstrou que a concentração de prolina que mostrou melhor resultado foi a de 30 mM. Em um segundo experimento, realizado nas mesmas condições de semeadura e crescimento que o anterior, as plantas foram submetidas aos seguintes tratamentos: 1. controle/água – Sem NaCl e aspergindo-se água desionizada; 2. controle/prolina - Sem NaCl e prolina a 30 mM; 3. salino/água - NaCl a 75 mM e aspergindo-se água desionizada; e 4. salino/prolina - NaCl a 75 mM e prolina a 30 mM. As plantas foram coletadas com 7 e 14 DAT. Como resultado, observou-se que o tratamento salino/prolina minorou os efeitos deletérios causados pela salinidade, principalmente aos 14 DAT, sendo menores as reduções nas massas fresca e seca de folhas e raízes e na área foliar. Isso se relacionou, em parte, com as menores reduções nos danos de membranas, nos teores relativos de água das folhas e nas taxas de fotossíntese líquida e de transpiração causadas pelo estresse salino. Também, no tratamento salino/prolina, aos 14 DAT, houve completa recuperação na diminuição da condutância estomática provocada pelo estresse salino e menor redução nos teores de clorofila b e total. No tratamento salino/prolina houve redução nos teores de Na+ e Cl- e aumento nos teores de K+, Ca2+ e na relação K+/Na+, gerando uma situação de relação iônica mais favorável ao crescimento. Também nas folhas, os teores de N-aminossolúveis e Carboidratos aumentaram durante o tratamento salino com prolina aos 14 DAT e, independentemente do tempo de coleta, os teores de glutamina, glutamato, aspartato e asparagina foram, de modo geral, maiores no tratamento salino/prolina. Ainda nas folhas, aos 7 DAT, o grande aumento nos teores de prolina no tratamento salino/prolina, em relação ao tratamento salino/água, foi acompanhado por uma redução na atividade da enzima de síntese (P5CS) e aumento na atividade da enzima de degradação (ProDH), de tal modo que aos 14 DAT os teores de prolina foram iguais nesses dois tratamentos. Em um terceiro experimento, conduzido em condições semelhantes aos anteriores, estudou-se a expressão dos genes p5cs1, p5cs2, oat e prodh, envolvidos no metabolismo da prolina. Destes genes, destaca-se a modulação da expressão dos genes p5cs1 (tanto nas folhas como nas raízes) e prodh (nas folhas) ao longo do tempo, e isso se relacionou com a variação na atividade da P5CS e da ProDH nas folhas, no tratamento salino/prolina. Portanto, os resultados obtidos demonstram que a prolina exógena minimiza os efeitos deletérios da salinidade.Sorghum bicolorProlinaSalinidadeMetabolismo da prolinaExpressão gênicaElementos fisiológicos, bioquímicos e moleculares da aplicação exógena de prolina em plantas de sorgo submetidas à salinidadePhysiological, biochemical and molecular elements of the exogenous proline application in sorghum plants submitted to salinityinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81812http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/34784/2/license.txt9351db63ea91b32e01910aaf21c0fd0aMD52ORIGINAL2018_tese_pafdefreitas.pdf2018_tese_pafdefreitas.pdfapplication/pdf1061849http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/34784/1/2018_tese_pafdefreitas.pdfe2eeceef5f72656800a2c6b7888616ecMD51riufc/347842018-08-14 12:51:55.564oai:repositorio.ufc.br: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ório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2018-08-14T15:51:55Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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