Indicadores fisiológicos, bioquímicos e moleculares em cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido ao estresse salino e déficit hídrico

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Bezerra, Lisiane Lucena
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/74562/001300000452x
Idioma: por
Instituição de defesa: Brasil
UFERSA
Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://doi.org/10.21708/bdtd.ppgfito.tese.748
https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/tede/748
Resumo: Carthamus tinctorius L. is promising specie for biodiesel production due to its better adaptation to low rainfall regions, moderate tolerance to salinity and good capacity to grow in different arid and semi-arid regions in the world. Meanwhile, its physiological, biochemical and molecular mechanisms involved in tolerance or susceptibility to salt and drought stresses are not yet fully understood. The aim of this work was to analyze growth and water status indicators as well as the possible contribution of inorganic and organic solutes in osmotic adjustment. Also, we have carried out semi-quantitative RT-PCR assays to detect P5CS, P5CR and BADH, enzymes involved in proline and glycine betaine pathways respectively in leaves and roots submitted to salt stress and drought. C. tinctorius responds differently to salt (50-100 mM NaCl) and water (-0.25 to -0.50 MPa PEG 6000) stresses. Treatments with NaCl and PEG 6000 have induced significant changes in growth, organic and inorganic solutes content and gene expression. However the intensity and type of response were different for each stress condition. Safflower was more sensitive to water stress. Salt stress has increased Na+ content in the leaves (8x in plants exposed to 100 mM NaCl and 2x in roots treated with NaCl 50 mM). Drought caused K+ accumulation in the leaves (Na+/K+ higher than 0.6) indicating a possible ionic toxicity. Organic solutes (sugar, protein, amino acid, proline and glycine betaine) have accumulated in leaves when submitted to water deficit as also in roots (proteins, amino acids and glycine betaine consider levels, and the roots accumulated proteins, amino acids and glycine betaine). Such effects show a possible osmotic adjustment. When treated with NaCl, the plants kept the content of organic solutes in the control. The gene marker expression shown that P5CS gene was expressed only in safflower leaves under salt and water severe stresses (100 mM NaCl and -0.50 MPa). P5CR was detected in all treatments and in the same level as well as in leaves and roots. BADH has been expressed in leaves only when subjected to drought. In roots, there was expression in both stresses (salt and water deficit). Safflower plants respond differently to the effects of salinity and water stress showing that plant response is treatment, dose and organ dependent
id UFER_3d5207ce2053b2f4172e4fb66c448b9f
oai_identifier_str oai:repositorio.ufersa.edu.br:tede/748
network_acronym_str UFER
network_name_str Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
repository_id_str
spelling Indicadores fisiológicos, bioquímicos e moleculares em cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido ao estresse salino e déficit hídricoPhysiological, biochemical and molecular indicators in safflower (Carthamus tinctorius L.) submitted to salt stress and droughtCrescimentoAjustamento osmóticoexpressão gênicaGrowthOsmotic adjustmentGene expressionCIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIACarthamus tinctorius L. is promising specie for biodiesel production due to its better adaptation to low rainfall regions, moderate tolerance to salinity and good capacity to grow in different arid and semi-arid regions in the world. Meanwhile, its physiological, biochemical and molecular mechanisms involved in tolerance or susceptibility to salt and drought stresses are not yet fully understood. The aim of this work was to analyze growth and water status indicators as well as the possible contribution of inorganic and organic solutes in osmotic adjustment. Also, we have carried out semi-quantitative RT-PCR assays to detect P5CS, P5CR and BADH, enzymes involved in proline and glycine betaine pathways respectively in leaves and roots submitted to salt stress and drought. C. tinctorius responds differently to salt (50-100 mM NaCl) and water (-0.25 to -0.50 MPa PEG 6000) stresses. Treatments with NaCl and PEG 6000 have induced significant changes in growth, organic and inorganic solutes content and gene expression. However the intensity and type of response were different for each stress condition. Safflower was more sensitive to water stress. Salt stress has increased Na+ content in the leaves (8x in plants exposed to 100 mM NaCl and 2x in roots treated with NaCl 50 mM). Drought caused K+ accumulation in the leaves (Na+/K+ higher than 0.6) indicating a possible ionic toxicity. Organic solutes (sugar, protein, amino acid, proline and glycine betaine) have accumulated in leaves when submitted to water deficit as also in roots (proteins, amino acids and glycine betaine consider levels, and the roots accumulated proteins, amino acids and glycine betaine). Such effects show a possible osmotic adjustment. When treated with NaCl, the plants kept the content of organic solutes in the control. The gene marker expression shown that P5CS gene was expressed only in safflower leaves under salt and water severe stresses (100 mM NaCl and -0.50 MPa). P5CR was detected in all treatments and in the same level as well as in leaves and roots. BADH has been expressed in leaves only when subjected to drought. In roots, there was expression in both stresses (salt and water deficit). Safflower plants respond differently to the effects of salinity and water stress showing that plant response is treatment, dose and organ dependent2017-07-05O Carthamus tinctorius L. vem se destacando nas pesquisas por ser uma espécie promissora para produção de biodiesel, ter boa adaptação a regiões de baixa pluviosidade, além de ser considerada uma cultura moderadamente tolerante a salinidade, podendo ser cultivada em diferentes regiões áridas e semiáridas do mundo. Como os mecanismos fisiológicos, bioquímicos e moleculares implicados na tolerância e/ou susceptibilidade aos estresses salino e déficit hídrico ainda não estão plenamente compreendidos para C. tinctorius, este trabalho teve como objetivo observar os indicadores de crescimento e status hídrico, a possível contribuição dos solutos inorgânicos e orgânicos no ajustamento osmótico, e o comportamento da expressão dos genes P5CS e P5CR, enzimas de síntese da prolina e BADH, enzima de síntese da glicina-betaína, em folhas e raízes de cártamo submetido aos estresses salino e déficit hídrico. Plantas de C. tinctorius responderam de forma diferenciada aos estresses salino e hídrico, induzidos por soluções de NaCl (50 e 100 mM) e por soluções de PEG 6000 (-0,25 e -0,50 MPa), respectivamente. Os tratamentos com NaCl e PEG 6000 foram capazes de induzir alterações significativas nos indicadores de crescimento e status hídrico, nos conteúdos de solutos orgânicos e inorgânicos e ainda na expressão dos genes. Contudo a intensidade e tipo de resposta foram diferentes em relação aos estresses aplicados. Para as variáveis de crescimento e status hídrico, o cártamo mostrou-se mais sensível ao estresse hídrico, possivelmente devido aos íons salinos manter o potencial osmótico. Com relação aos solutos inorgânicos, e em relação ao controle, o estresse salino provocou aumento do conteúdo de Na+ nas folhas, sendo de 8 vezes nas plantas tratadas 100 mM de NaCl, e de 2 vezes nas raízes tratadas com 50 mM de NaCl. Já o déficit hídrico provocou acúmulo de K+ nas folhas das plantas tratadas com PEG 6000. A relação Na+/K+ foi maior que 0,6 indicando uma possível toxidez iônica. Os solutos orgânicos acumularam-se quando as plantas foram submetidas ao déficit hídrico. As folhas acumularam açúcares, proteínas, aminoácidos, prolina e glicina betaína, e as raízes acumularam proteínas, aminoácidos e glicina betaína. Tais efeitos, evidenciam um possível ajustamento osmótico. Quando tratadas com NaCl, as plantas mantiveram o conteúdo de solutos orgânicos em relação ao controle. Quanto a expressão dos genes P5CS, P5CR e BADH, o cártamo respondeu de forma diferenciada. O gene P5CS expressou-se apenas nas folhas de cártamo, e somente sob os estresses salino e hídrico severos (100 mM de NaCl e -0,50 MPa). E o gene P5CR expressou-se em todos os tratamentos submetidos, como também nas folhas e raízes. BADH se expressou nas folhas somente quando submetidas ao déficit hídrico, e nas raízes, houve expressão em ambos estresses (salino e déficit hídrico). Plantas de cártamo respondem de forma diferenciada aos efeitos da salinidade e déficit hídrico, mostrando que a resposta das plantas é tratamento, dose e órgão dependenteCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorBrasilUFERSAPrograma de Pós-Graduação em FitotecniaMacêdo, Cristiane Elizabeth Costa de39198200453http://lattes.cnpq.br/829020728254759005864195430http://lattes.cnpq.br/4133825903902818Mendonça, Vander66616620697http://lattes.cnpq.br/4327895435746416Torres, Salvador Barros27039200406http://lattes.cnpq.br/9145696078446298Maia, Josemir Moura78686547320http://lattes.cnpq.br/5385801263390593Lúcio, Paulo Sérgio Marinho49188178404http://lattes.cnpq.br/8301201882084757Bezerra, Lisiane Lucena2017-07-18T15:04:15Z2015-06-29info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfapplication/pdfBEZERRA, Lisiane Lucena. Indicadores fisiológicos, bioquímicos e moleculares em cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido ao estresse salino e déficit hídrico. 2015. 99 f. Tese (Doutorado em Fitotecnia) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2017.https://doi.org/10.21708/bdtd.ppgfito.tese.748https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/tede/748ark:/74562/001300000452xporinfo:eu-repo/semantics/openAccessCC-BY-SAreponame:Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSA2024-11-25T22:26:50Zoai:repositorio.ufersa.edu.br:tede/748Repositório Institucionalhttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttps://repositorio.ufersa.edu.br/server/oai/requestrepositorio@ufersa.edu.br || admrepositorio@ufersa.edu.bropendoar:2024-11-25T22:26:50Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false
dc.title.none.fl_str_mv Indicadores fisiológicos, bioquímicos e moleculares em cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido ao estresse salino e déficit hídrico
Physiological, biochemical and molecular indicators in safflower (Carthamus tinctorius L.) submitted to salt stress and drought
title Indicadores fisiológicos, bioquímicos e moleculares em cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido ao estresse salino e déficit hídrico
spellingShingle Indicadores fisiológicos, bioquímicos e moleculares em cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido ao estresse salino e déficit hídrico
Bezerra, Lisiane Lucena
Crescimento
Ajustamento osmótico
expressão gênica
Growth
Osmotic adjustment
Gene expression
CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA
title_short Indicadores fisiológicos, bioquímicos e moleculares em cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido ao estresse salino e déficit hídrico
title_full Indicadores fisiológicos, bioquímicos e moleculares em cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido ao estresse salino e déficit hídrico
title_fullStr Indicadores fisiológicos, bioquímicos e moleculares em cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido ao estresse salino e déficit hídrico
title_full_unstemmed Indicadores fisiológicos, bioquímicos e moleculares em cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido ao estresse salino e déficit hídrico
title_sort Indicadores fisiológicos, bioquímicos e moleculares em cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido ao estresse salino e déficit hídrico
author Bezerra, Lisiane Lucena
author_facet Bezerra, Lisiane Lucena
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Macêdo, Cristiane Elizabeth Costa de
39198200453
http://lattes.cnpq.br/8290207282547590
05864195430
http://lattes.cnpq.br/4133825903902818
Mendonça, Vander
66616620697
http://lattes.cnpq.br/4327895435746416
Torres, Salvador Barros
27039200406
http://lattes.cnpq.br/9145696078446298
Maia, Josemir Moura
78686547320
http://lattes.cnpq.br/5385801263390593
Lúcio, Paulo Sérgio Marinho
49188178404
http://lattes.cnpq.br/8301201882084757
dc.contributor.author.fl_str_mv Bezerra, Lisiane Lucena
dc.subject.por.fl_str_mv Crescimento
Ajustamento osmótico
expressão gênica
Growth
Osmotic adjustment
Gene expression
CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA
topic Crescimento
Ajustamento osmótico
expressão gênica
Growth
Osmotic adjustment
Gene expression
CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA
description Carthamus tinctorius L. is promising specie for biodiesel production due to its better adaptation to low rainfall regions, moderate tolerance to salinity and good capacity to grow in different arid and semi-arid regions in the world. Meanwhile, its physiological, biochemical and molecular mechanisms involved in tolerance or susceptibility to salt and drought stresses are not yet fully understood. The aim of this work was to analyze growth and water status indicators as well as the possible contribution of inorganic and organic solutes in osmotic adjustment. Also, we have carried out semi-quantitative RT-PCR assays to detect P5CS, P5CR and BADH, enzymes involved in proline and glycine betaine pathways respectively in leaves and roots submitted to salt stress and drought. C. tinctorius responds differently to salt (50-100 mM NaCl) and water (-0.25 to -0.50 MPa PEG 6000) stresses. Treatments with NaCl and PEG 6000 have induced significant changes in growth, organic and inorganic solutes content and gene expression. However the intensity and type of response were different for each stress condition. Safflower was more sensitive to water stress. Salt stress has increased Na+ content in the leaves (8x in plants exposed to 100 mM NaCl and 2x in roots treated with NaCl 50 mM). Drought caused K+ accumulation in the leaves (Na+/K+ higher than 0.6) indicating a possible ionic toxicity. Organic solutes (sugar, protein, amino acid, proline and glycine betaine) have accumulated in leaves when submitted to water deficit as also in roots (proteins, amino acids and glycine betaine consider levels, and the roots accumulated proteins, amino acids and glycine betaine). Such effects show a possible osmotic adjustment. When treated with NaCl, the plants kept the content of organic solutes in the control. The gene marker expression shown that P5CS gene was expressed only in safflower leaves under salt and water severe stresses (100 mM NaCl and -0.50 MPa). P5CR was detected in all treatments and in the same level as well as in leaves and roots. BADH has been expressed in leaves only when subjected to drought. In roots, there was expression in both stresses (salt and water deficit). Safflower plants respond differently to the effects of salinity and water stress showing that plant response is treatment, dose and organ dependent
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-06-29
2017-07-18T15:04:15Z
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv BEZERRA, Lisiane Lucena. Indicadores fisiológicos, bioquímicos e moleculares em cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido ao estresse salino e déficit hídrico. 2015. 99 f. Tese (Doutorado em Fitotecnia) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2017.
https://doi.org/10.21708/bdtd.ppgfito.tese.748
https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/tede/748
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/74562/001300000452x
identifier_str_mv BEZERRA, Lisiane Lucena. Indicadores fisiológicos, bioquímicos e moleculares em cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido ao estresse salino e déficit hídrico. 2015. 99 f. Tese (Doutorado em Fitotecnia) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2017.
ark:/74562/001300000452x
url https://doi.org/10.21708/bdtd.ppgfito.tese.748
https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/tede/748
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
CC-BY-SA
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv CC-BY-SA
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Brasil
UFERSA
Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia
publisher.none.fl_str_mv Brasil
UFERSA
Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)
instacron:UFERSA
instname_str Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)
instacron_str UFERSA
institution UFERSA
reponame_str Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
collection Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
repository.name.fl_str_mv Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@ufersa.edu.br || admrepositorio@ufersa.edu.br
_version_ 1846631469521305600