Expressão gênica de transportadores de nitrato e amônio, proteínas reguladoras NAR e bombas de prótons em arroz (Oryza sativa L.) e seus efeitos na eficiência de absorção de nitrogênio

Abstract

Neste trabalho a principal meta foi avaliar a eficiência de uso de nitrogênio (EUN) de plantas para uma agricultura de baixos insumos, um passo fundamental no desenvolvimento da agricultura tropical. O objetivo foi avaliar os efeitos de deficiência e ressuprimento de nitrogênio na expressão de dez isoformas PM H+-ATPases em arroz e dos transportadores de NO3 - e NH4 +. Dois experimentos foram feitos: um com a variedade Nipponbare para avaliar a expressão das PM H+-ATPases e outro com as variedades IAC-47 (melhorada) e Piauí (tradicional) para estudar os efeitos das PM H+-ATPases em variedades contrastantes no uso de N, assim como transportadores de nitrato. A absorção aparente de ambas as formas de NNO3 - e N-NH4 + foi maior com seu ressuprimento. O ressuprimento de NO3 - após três dias de deficiência de N resultou na indução das isoformas de PM H+-ATPases OsA1, OsA2, OsA5 e OsA7 na parte aérea e OsA2, OsA5, OsA7 e OsA8 nas raízes. O ressuprimento de NH4 + resultou na indução das isoformas OsA1, OsA3 e OsA7 nas raízes, enquanto OsA1 foi induzida na parte aérea. O aumento observado na absorção de NO3 - e NH4 + resultou em maior atividade das PM H+-ATPases. Nas raízes, os transportadores de NO3 - OsNRT2.1 e OsNRT2.2 foram induzidos pelo ressuprimento com NO3 -, enquanto os transportadores de NH4 + OsAMT1.1 e OsAMT1.2 foram induzidos pela deficiência de NH4 +. Os resultados mostram que a expressão das isoformas de PM H+-ATPases está relacionada aos transportadores de NO3 - e NH4 + e em qual parte da planta é considerada. O conhecimento da interação entre transportadores de N e expressão de isoformas específicas de PM H+-ATPases é relevante para o entendimento da eficiência de absorção de N em plantas. As isoformas de PM H+- ATPases OsA2 e OsA7 por terem sido as mais induzidas com o ressuprimento de N podem ser consideradas como genes candidatos a afetar a eficiência de absorção de N em arroz. No segundo experimento conduzido com as variedades de arroz IAC-47 (melhorada) e Piauí (local) mostrou que essas duas variedades diferem quanto ao uso de N. A variedade Piauí apresentou maiores teores de NO3 - e N-amino livre e menores de NH4 +. Ainda, essa variedade apresentou maior atividade da PM H+-ATPase no tempo de 24 horas após o ressuprimento com 0,2 mM de N-NO3 -, assim como maior expressão das isoformas de PM H+-ATPase OsA2 e OsA7. A variedade Piauí apresentou maior influxo de NO3 - no ressuprimento (0,2 e 5,0 mM de N-NO3 -), assim como maior expressão dos genes OsNRT2.1, OsNRT2.2 e OsNAR2.1 nesses tratamentos. Esses resultados sugerem que a maior absorção de NO3 - com o ressuprimento na variedade Piauí pode estar relacionada à maior expressão de genes que codificam para transportadores de NO3 - e PM H+-ATPases.