Papel do transportador OsHMA5 nas respostas de plantas de arroz (Oryza sativa L.) à deficiência e excesso de cobre
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2018-01-16Metadatos
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O cobre (Cu) é um elemento mineral essencial em função de ser cofator de muitas proteínas que participam em processos fisiológicos importantes, como a plastocianina na cadeia de transporte de elétrons na fotoquímica. Entretanto, seu excesso ou deficiência pode implicar em efeitos negativos a vários componentes celulares. Assim, através de diferentes mecanismos as plantas precisam manter a homeostase de Cu nas células. Dentre esses mecanismos, em Arabidopsis thaliana já foi caracterizado um mecanismo em resposta à deficiência de Cu, conhecido como economia de Cu. Apesar do crescente avanço na caracterização de proteínas envolvidas na homeostase de Cu, ainda é necessário entender suas relações com processos fisiológicos importantes, como a fotossíntese, e os mecanismos relacionados a tolerância e a deficiência de Cu em diferentes espécies vegetais. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar aspectos relacionados à homeostase de Cu em Oryza sativa através do papel do transportador OsHMA5, bem como de parâmetros fisiológicos, morfológicos e moleculares do tipo selvagem (cv. Nipponbare) e do mutante oshma5. O trabalho foi conduzido em sala de crescimento controlada, no qual plantas do tipo selvagem (cv. Nipponbare) e do mutante oshma5 foram submetidas a três concentrações de Cu (sem adição de Cu “0”; 0,2 e 20 μM) em solução nutritiva durante 13 dias. Em resposta a deficiência de Cu, plantas do tipo selvagem apresentaram maior expressão do transportador de Cu OsCOPT1 e diminuição dos parâmetros fotossintéticos ETR e Y(II), antes de demonstrarem redução em parâmetros de crescimento. Além disso, o tipo selvagem na condição de deficiência de Cu apresentou o mesmo comportamento do mutante oshma5 nos parâmetros ETR e Y(II). Houve menor concentração de elementos minerais (Cu, Fe, Mg e Zn) nos tecidos de parte aérea do mutante oshma5 em 20 μM de Cu em relação ao tipo selvagem. No entanto, o tipo selvagem apresentou maior concentração desses elementos na parte aérea de plantas submetidas a 20 μM de Cu em relação às demais concentrações de Cu. Porém, ambos apresentaram menor concentração de Mn nos tecidos de raízes com o aumento da concentração de Cu na solução nutritiva. Ainda, a maior concentração de Cu na solução nutritiva ocasionou efeitos negativos em parâmetros de crescimento (matéria seca de raízes e de parte aérea, área foliar, comprimento e área de superfície de raízes) no tipo selvagem e no mutante oshma5, evidenciando que o transportador OsHMA5 não contribui de modo significativo à tolerância ao excesso de Cu. No tipo selvagem, os miRNAs analisados (miRNA397ab, miRNA398b e miRNA408) são induzidos em deficiência de Cu, sendo assim parece que o mecanismo de economia de Cu é conservado em Oryza sativa.
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