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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: O papel dos porta-enxertos cítricos no metabolismo e transporte de fotoassimilados em plantas sob déficit hídrico : The role of citrus rootstocks on metabolism and transport of photoassimilate in plants under water deficit
Title Alternative: The role of citrus rootstocks on metabolism and transport of photoassimilate in plants under water deficit
Author: Silva, Simone Ferreira da, 1984-
Advisor: Ribeiro, Rafael Vasconcelos, 1977-
Abstract: Resumo: Uma estratégia eficaz para amenizar os impactos da escassez de água na citricultura sem afetar a vulnerabilidade dos pomares a doenças é o uso diversificado de porta-enxertos resistentes à seca. Estudos envolvendo o limoeiro Cravo sob déficit hídrico buscam identificar os mecanismos fisiológicos que conferem resistência à seca a este porta-enxerto, o que representa o primeiro passo para o desenvolvimento de novos porta-enxertos cítricos capazes de garantir aos pomares um bom desempenho em períodos de escassez de água. A redução da disponibilidade de água exige das plantas um novo equilíbrio entre a oferta e a demanda dos recursos disponíveis, o que pode resultar em maior ou menor comprometimento do crescimento dependendo da estratégia adotada pelo porta-enxerto. A alocação dos fotoassimilados está associada à relação fonte e dreno estabelecida sob déficit hídrico, sendo que, a força de dreno vai depender da atividade metabólica do órgão dreno influenciada por ajustes regulatórios em resposta ao déficit hídrico. Neste contexto, este estudo combinou análises fisiológicas com o acompanhamento da alocação de fotoassimilados marcados com 13C e análise do perfil de metabólitos primários de órgãos fonte e dreno, para avaliar como os porta-enxertos cítricos influenciam na força de dreno e identificar quais metabólitos são alterados em plantas cítricas sob déficit hídrico. Plantas de laranjeira Valência enxertada em citrumeleiro Swingle, limoeiro Cravo ou tangerineira Sunki foram avaliados quanto à resposta ao déficit hídrico e reidratação. Diferente das demais espécies, o limoeiro Cravo respondeu à variação inicial da disponibilidade de água priorizando o crescimento radicular em detrimento da parte aérea e, demonstrando a habilidade do seu sistema radicular em aumentar a importação de fotoassimilados, o que provavelmente favoreceu o crescimento. Nas raízes, o perfil metabólico exibiu down-regulation do metabolismo de nucleotídeos e das vias do chiquimato e aspartato, vinculado à up-regulation dos níveis de arginina e citrulina, estimulando na parte aérea maior suprimento alternativo de energia e acúmulo de arginina e asparagina. Em resposta à reidratação apresentou maior eficiência no uso do nitrogênio, acumulando em maior proporção compostos com maior razão N/C. Os resultados sugerem que a maior força de dreno e os ajustes metabólicos diferenciados podem estar envolvidos na resistência do limoeiro Cravo à seca. Tal informação é essencial para o direcionemento de novos estudos que buscam o desenvolvimento de novas espécies de porta-enxertos cítricos resistentes à seca, condição ambiental que limita o crescimento e a produtividade vegetal

Abstract: An effective strategy to mitigate the impacts of water scarcity on citrus crops without affecting the vulnerability of orchards to disease is the diversified use of drought-resistant rootstocks. Studies involving Rangpur lime under water deficit seek to identify physiological mechanisms that give drought resistance to this rootstock, which represents the first step towards the development of new citrus rootstocks capable of ensure orchards good performance in periods of water shortage. The reducion of availability of water requires plants to strike a new balance between supply and demand for available resources, which can result in greater or lesser growth impairment depending on the strategy adopted by the rootstock. The reducion of availability water requires of plants a new balance between supply and demand for available resources, which can result in greater or lesser growth impairment depending on the strategy adopted by the rootstock. The allocation of photoassimilates is associated with source and sink relationship established under water deficit, and sink strength will depend on the metabolic activity of the sink organ influenced by regulatory adjustments in response to the water deficit. In this context, this study combined physiological analyzes with monitoring on the allocation of 13C-labeled photoassimilates and analysis of primary metabolite profile of source and sink organs, to assess how citrus rootstocks influence sink strength and identify which metabolites are altered in citrus plants under water deficit. Valencia orange plants grafted on Swingle citrumeleiro, Rangpur lime or Sunki mandarin were evaluated for response to water deficit and rehydration. Unlike the other species, Rangpur lime responded to initial variation in water availability by prioritizing root growth over shoot and demonstrating ability of its root system to increase the import of photoassimilates, which probably favored growth. In the roots, metabolic profile showed down-regulation of nucleotide metabolism and of shikimate and aspartate pathways, linked to the up-regulation of arginine and citrulline levels, stimulating in the aerial part a greater alternative energy supply and arginine and asparagine accumulation. In response to rehydration, it showed greater efficiency in the use of nitrogen, accumulating in greater proportion compounds with higher N/C ratio. The results suggest that greater sink strength and differentiated metabolic adjustments are involved in the resistance of the Rangpur lime to drought. Such information is essential for the direction of new studies that seek the development of new species of citrus rootstocks resistant to drought, an environmental condition that limits plant growth and productivity
Subject: Porta-enxertos
Cítricos
Plantas - Tolerância à seca
Carbono - Isótopos
Metabolômica
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Citation: SILVA, Simone Ferreira da. O papel dos porta-enxertos cítricos no metabolismo e transporte de fotoassimilados em plantas sob déficit hídrico: The role of citrus rootstocks on metabolism and transport of photoassimilate in plants under water deficit. 2020. 1 recurso online (109 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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