Resposta do mutante pdr1 de Arabidopsis thaliana a nitrogênio, fósforo e citocinina

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Cerutti, Taiguer
• Orientador(a): Delatorre, Carla Andrea
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Arabidopsis thaliana; Melhoramento genético vegetal; Fisiologia vegetal
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/194178

O nitrogênio (N) e o fósforo (P) são os dois nutrientes mais limitantes à produção vegetal. Alguns mecanismos desenvolvidos pelas plantas para superar eventuais deficiências são bem conhecidos: secreção de fosfatases ácidas, expressão de transportadores de alta afinidade e realocação de nutrientes para órgãos com maior demanda. Porém, as rotas de sinalização desses nutrientes ainda não foram elucidadas. A caracterização de mutantes vem se mostrando útil na identificação de componentes da sinalização de N e P, bem como de sua interação e de fitormônios vegetais. O mutante pdr1, estudado nesse trabalho, se mostrou potencialmente útil no entendimento das respostas a nitrato (Ni) e citocinina. Além da caracterização morfológica de pdr1, buscou-se avaliar, em raízes do ecótipo Columbia, a expressão in situ de genes relacionados ao resgate da limitação de P (AtACP5 e AtPT1) e ao desenvolvimento radicular (CycB1 e QC25) em resposta a P, N e citocinina. A mutação de pdr1 foi localizada no cromossomo 5. Essa alteração genética conferiu redução do comprimento da raiz primária em resposta a Ni quando sob deficiência de Pi, bem como, a concentrações elevadas de citocinina (10-5 mM) independente da concentração de Pi quando havia Ni no meio Além disso, pdr1 também apresentou maior expressão de genes relacionados ao metabolismo do carbono o que pode ter contribuído para o aumento da razão parte aérea/raiz. Observou-se interação nitrato e citocinina, e a presença de elevadas concentrações de nitrato ou de citocinina causou redução no comprimento da raiz primária de Arabidopsis thaliana. A análise in situ mostrou maior expressão de AtACP5 e AtPT1 com o aumento da concentração de Ni. O gene CycB1 teve maior expressão em meio contendo Pi e com o aumento da concentração de Ni. Diferente dos genes anteriores, QC25 teve sua expressão suprimida em função da elevação da concentração de citocinina, indicando que o centro quiescente foi exaurido na raiz primária de Arabidopsis thaliana em resposta a elevada citocinina. Os estudos desenvolvidos evidenciaram interação na sinalização de N e P, que as respostas morfológicas do sistema radicular a nitrato e citocinina são muito similares e que PDR1 é um componente do processo de sinalização da condição nutricional de P e N em Arabidopsis thaliana.