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Type: Artigo de periódico
Title: Nitrate uptake and metabolism by roots of soybean plants under oxygen deficiency.
Title Alternative: Absorção e metabolismo do nitrato em raízes de soja sob deficiência de oxigênio.
Author: Brandão, Andrea D.
Sodek, Ladaslav
Abstract: Nitrate is reported to improve tolerance of plants towards oxygen deficiency enabled by waterlogging of the root system, but the mechanism underlying the phenomenon remains poorly understood. We studied the metabolism of nitrate in roots exposed to hypoxia, using soybean plants growing in a hydroponic system after suspending aeration and covering the surface of the nutrient solution with mineral oil. Nitrate depletion from the medium was more intense under hypoxia than normoxia, but in the presence of chloramphenicol, consumption under hypoxia was significantly reduced. Nitrite accumulated in the medium in the state of hypoxia and this effect was partially eliminated by chloramphenicol. Nitrate consumption sensitive to chloramphenicol was attributed to bacterial activity. Endogenous root nitrate was strongly reduced under hypoxia indicating mobilization. Although the transport of nitrate to the shoot via the xylem was also reduced under hypoxia, the severity of this reduction was dependent on the concentration of nitrate in the medium, suggesting that at least some of the nitrate in the xylem came from the medium. Root nitrate reductase was also strongly reduced under hypoxia, but recovered rapidly on return to normoxia. Overall, the data are consistent with two main metabolic fates for chloramphenicol-insensitive nitrate depletion under hypoxia: the reduction of some nitrate to nitrite (despite the reduced nitrate reductase activity) followed by its release to the medium (at least one-third of the nitrate consumed followed this route), and the transport of nitrate to the shoot. Nevertheless, it is highly unlikely that these metabolic routes account for all the nitrate consumed.
É conhecido que o nitrato melhora a tolerância de plantas à deficiência de oxigênio provocada pela inundação do sistema radicular. Porém, pouco se sabe sobre as causas deste fenômeno. Realizamos um estudo do metabolismo do nitrato em raízes de soja sob hipóxia, empregando plantas cultivadas em sistema hidropônico, após suspender a aeração e cobrir a superfície da solução nutritiva com óleo mineral. O consumo de nitrato no meio foi maior sob hipóxia do que normóxia. Porém, na presença de cloranfenicol o consumo em hipóxia foi reduzido de forma significativa. Houve acúmulo do nitrito no meio sob hipóxia e este acúmulo foi parcialmente eliminado por cloranfenicol. A redução do consumo de nitrato na presença de cloranfenicol foi atribuída à atividade bacteriana. O nitrato endógeno da raiz foi bastante reduzido sob hipóxia, indicando mobilização do mesmo. Apesar do transporte do nitrato até a parte aérea, via xilema, ter sido também reduzido sob hipóxia, a intensidade dessa redução foi dependente da concentração de nitrato no meio, o que indica que pelo menos uma porção do nitrato encontrado no xilema teve origem no meio. A atividade da redutase do nitrato da raiz também foi fortemente reduzida sob hipóxia, porém recuperou-se rapidamente com o retorno à normóxia. De modo geral, os dados estão de acordo com o envolvimento de duas rotas metabólicas para explicar o consumo do nitrato que não foi inibido pelo cloranfenicol: a redução de parte do nitrato em nitrito (apesar da menor atividade de redutase do nitrato), seguida pela sua liberação no meio (pelo menos um terço do nitrato consumido seguiu esta rota), e o transporte de nitrato à parte aérea Contudo, é muito pouco provável que estas duas rotas metabólicas expliquem o consumo de todo nitrato.
Subject: Glycine max
hipóxia
redutase do nitrato
nitrito
inundação
Glycine max
hypoxia
nitrate reductase
nitrite
waterlogging
Editor: Brazilian Journal of Plant Physiology
Rights: aberto
Identifier DOI: 10.1590/S1677-04202009000100003
Address: http://dx.doi.org/10.1590/S1677-04202009000100003
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1677-04202009000100003
Date Issue: 1-Jan-2009
Appears in Collections:Unicamp - Artigos e Outros Documentos

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