TRANSPORTE E HOMEOSTASE Na+/K+ SOB CONDIÃÃES DE SODICIDADE EM FEIJÃO CAUPI

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Main Author: Eduardo Luiz Voigt
Publication Date: 2008
Format: Doctoral thesis
Language: por
Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
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Summary: A salinidade elevada do solo pode estar associada à escassez de K+, propiciando estresses interativos sobre a nutriÃÃo das plantas, os quais prejudicam a produÃÃo agrÃcola. Os mecanismos de transporte de Na+ e K+ nas interfaces solo-simplasto radicular-xilema sÃo decisivos para o estabelecimento da toxicidade de Na+ nas plantas submetidas ao estresse salino, especialmente sob baixa disponibilidade de K+. Assim sendo, o objetivo desse trabalho foi caracterizar fisiologicamente os mecanismos de transporte de Na+ e K+ envolvidos com a absorÃÃo e o carregamento do xilema nas raÃzes de feijÃo caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.]. A absorÃÃo de Na+ por mecanismos de baixa afinidade, investigada por experimentos de influxo em raÃzes destacadas, foi mediada por uma via sensÃvel e uma via insensÃvel ao Ca2+. A via sensÃvel ao Ca2+ deve envolver os canais de cÃtions nÃo-seletivos (NSCCs), enquanto a via insensÃvel deve depender dos canais de K+ e dos transportadores de K+ sensÃveis ao NH4+. A absorÃÃo de K+ por mecanismos de alta afinidade, examinada pela tÃcnica de influxo em raÃzes destacadas, envolveu uma via sensÃvel e uma via insensÃvel ao NH4+. A via sensÃvel ao NH4+ deve ser mediada pelos transportadores das famÃlias KT/HAK/KUP e HKT e a via insensÃvel, pelos canais de K+. O carregamento de Na+ e K+ no xilema, estudado por experimentos de exudaÃÃo radicular, indicou que a elevada seletividade K+/Na+ apresentada por feijÃo caupi foi colapsada sob concentraÃÃes externas de Na+ superiores a 20 mM, na presenÃa de K+ 1 mM. O acesso quase irrestrito de Na+ ao xilema radicular foi compensado pela liberaÃÃo aumentada de K+ na seiva e pela manutenÃÃo do fluxo de K+ para a parte aÃrea. A compartimentalizaÃÃo de Na+ nas raÃzes deve atuar como barreira fisiolÃgica para excluir Na+ das folhas e, conseqÃentemente, deve evitar a toxicidade desse Ãon em feijÃo caupi pela manutenÃÃo da alta relaÃÃo K+/Na+ foliar. A privaÃÃo de K+ aliada ao tratamento salino intensificou o fluxo de Na+ e restringiu o fluxo de K+ no xilema radicular, alÃm de aumentar a acumulaÃÃo de Na+ nas folhas novas, propiciando condiÃÃes menos favorÃveis à homeostase iÃnica em feijÃo caupi, em comparaÃÃo com o estresse salino aplicado isoladamente.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisTRANSPORTE E HOMEOSTASE Na+/K+ SOB CONDIÃÃES DE SODICIDADE EM FEIJÃO CAUPI Na+ and K+ transport and homeostasis under sodicity conditions in cowpea2008-05-30Joaquim AlbenÃsio Gomes da Silveira03258009287http://lattes.cnpq.br/6073841207993010Dirce Fernandes de Melo02120178372http://lattes.cnpq.br/6669454140368626Joaquim Eneas Filho00000000003http://lattes.cnpq.br/9108041945379749Victor Alexandre Vitorello06610971789http://lattes.cnpq.br/6717246948387345Cristiane Elizabeth Costa de MacÃdo39198200453http://lattes.cnpq.br/829020728254759093217617991http://lattes.cnpq.br/2455621187263790Eduardo Luiz VoigtUniversidade Federal do CearÃPrograma de PÃs-GraduaÃÃo em BioquÃmicaUFCBRAbsorÃÃo de Na+ e K+ Carregamento de Na+ e K+ no xilema PartiÃÃo de Na+ e K+ Vigna unguiculataNa+ and K+ uptake Na+ and K+ xylem loading Na+ and K+ partitioning Vigna unguiculataFISIOLOGIA VEGETALA salinidade elevada do solo pode estar associada à escassez de K+, propiciando estresses interativos sobre a nutriÃÃo das plantas, os quais prejudicam a produÃÃo agrÃcola. Os mecanismos de transporte de Na+ e K+ nas interfaces solo-simplasto radicular-xilema sÃo decisivos para o estabelecimento da toxicidade de Na+ nas plantas submetidas ao estresse salino, especialmente sob baixa disponibilidade de K+. Assim sendo, o objetivo desse trabalho foi caracterizar fisiologicamente os mecanismos de transporte de Na+ e K+ envolvidos com a absorÃÃo e o carregamento do xilema nas raÃzes de feijÃo caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.]. A absorÃÃo de Na+ por mecanismos de baixa afinidade, investigada por experimentos de influxo em raÃzes destacadas, foi mediada por uma via sensÃvel e uma via insensÃvel ao Ca2+. A via sensÃvel ao Ca2+ deve envolver os canais de cÃtions nÃo-seletivos (NSCCs), enquanto a via insensÃvel deve depender dos canais de K+ e dos transportadores de K+ sensÃveis ao NH4+. A absorÃÃo de K+ por mecanismos de alta afinidade, examinada pela tÃcnica de influxo em raÃzes destacadas, envolveu uma via sensÃvel e uma via insensÃvel ao NH4+. A via sensÃvel ao NH4+ deve ser mediada pelos transportadores das famÃlias KT/HAK/KUP e HKT e a via insensÃvel, pelos canais de K+. O carregamento de Na+ e K+ no xilema, estudado por experimentos de exudaÃÃo radicular, indicou que a elevada seletividade K+/Na+ apresentada por feijÃo caupi foi colapsada sob concentraÃÃes externas de Na+ superiores a 20 mM, na presenÃa de K+ 1 mM. O acesso quase irrestrito de Na+ ao xilema radicular foi compensado pela liberaÃÃo aumentada de K+ na seiva e pela manutenÃÃo do fluxo de K+ para a parte aÃrea. A compartimentalizaÃÃo de Na+ nas raÃzes deve atuar como barreira fisiolÃgica para excluir Na+ das folhas e, conseqÃentemente, deve evitar a toxicidade desse Ãon em feijÃo caupi pela manutenÃÃo da alta relaÃÃo K+/Na+ foliar. A privaÃÃo de K+ aliada ao tratamento salino intensificou o fluxo de Na+ e restringiu o fluxo de K+ no xilema radicular, alÃm de aumentar a acumulaÃÃo de Na+ nas folhas novas, propiciando condiÃÃes menos favorÃveis à homeostase iÃnica em feijÃo caupi, em comparaÃÃo com o estresse salino aplicado isoladamente.High soil salinity can be associated with K+ starvation enabling interactive stresses on plant nutrition that impair crop production. The transport mechanisms on the soil-root symplast-xylem boundaries are crucial to the establishment of Na+ toxicity under salt stress, especially under low K+ availability. Then, the aim of this work was the physiological characterization of Na+ and K+ uptake and xylem loading in the roots of cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.]. Low-affinity Na+ uptake, investigated by influx experiments using detached roots, was mediated by Ca2+-sensitive and Ca2+-insensitive pathways. The Ca2+-sensitive pathway may involve non-selective cation channels (NSCCs), while the Ca2+-insensitive pathway may depend on K+ channels and NH4+-sensitive K+ transporters. High-affinity K+ uptake, examined by the excided root technique, involved NH4+-sensitive and NH4+-insensitive pathways. The NH4+-sensitive pathway may be mediated by K+ transporters from the KT/HAK/KUP e HKT families and the NH4+-insensitive pathway may depend on K+ channels. Xylem loading, assessed by root exudation experiments, indicates that the high K+/Na+ selectivity showed by cowpea was collapsed under external Na+ concentrations above 20 mM in the presence of 1 mM K+. The Na+ access to the root xylem was almost unrestricted and it was compensated by enhanced K+ release to the sap. The Na+ compartmentation into the root cells may act as a physiological barrier to Na+ exclusion from the leaves, avoiding Na+ toxicity in cowpea due to the maintenance of the high leaf K+/Na+ ratio. K+ starvation associated with salt stress intensified the Na+ flux and restricted the K+ flux into the root xylem, as it enhanced Na+ accumulation in the young leaves, allowing unfavourable conditions to ionic homeostasis in cowpea in comparison with salt stress applied individually.Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgicohttp://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1636application/pdfinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCinstname:Universidade Federal do Cearáinstacron:UFC2019-01-21T11:14:40Zmail@mail.com -
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Eduardo Luiz Voigt
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