Absorção e remobilização de NO3- em arroz (Oryza sativa L.): atividade das bombas de prótons e a dinâmica do processo

Abstract

O metabolismo de nitrogênio em arroz (var. Caiapó) foi estudado por esgotamento do conteúdo de nitrato em cultivo hidropônico. Trinta dias após a germinação (DAG) metade dessas plantas continuou a receber a solução nutritiva, enquanto o outro grupo foi mantido sem troca de solução e monitorado até o esgotamento do NO3 -. A depleção do NO3 - resultou em maior queda da atividade da Nitrato redutase nas raízes do que nas folhas e bainhas. As maiores reduções nos teores de NO3 - foram observadas nas bainhas, indicando ser este compartimento o alvo preferencial para a remobilização. Sob 2 mmol L-1 de nitrato as bainhas apresentam maior acúmulo de N-NO3 -. Após 72 h há queda acentuada do N-total das bainhas. Os resultados indicam claramente que as bainhas são os sítios preferenciais para o acúmulo, reserva e remobilização de N nesta variedade de arroz. A dinâmica da absorção de NO3 - foi estudada nas variedades Piauí e IAC-47. Trinta dias após germinação, as plantas ficaram sem N por 72 horas e depois foram repostas soluções com 0,2 ou 2 mmol L-1 de N-NO3 -. As coletas foram feitas às 0, 6, 24 e 48 horas. A variedade Piauí mostrou Cmin inferior a variedade IAC-47. Nota-se na dose de 2 mmol L-1, que o influxo aparente de NO3 - é superior a extrusão de prótons, com elevação do pH. Plantas da variedade Piauí apresentam as maiores atividades da NR e GS e acumulam mais NO3 - nas raízes quando comparada a IAC-47 nas duas doses de N. Acumular e reduzir NO3 - nas raízes é uma maneira de evitar um gasto energético para o envio deste nutriente para a parte aérea. Isso resultaria em uso mais eficiente de esqueletos de carbono. Não houve grandes variações na atividade das P-H+-ATPases nas raízes e bainhas das duas variedades nesta fase de desenvolvimento, indicando que esta proteína deve participar apenas no controle do pH citosólico afetado pela absorção de NO3 -. Experimentos independentes com as variedades Piauí (tradicional), IAC-47 (melhorada) e Caiapó (desenvolvida para terras altas) foram realizados para estudar a dinâmica de remobilização do nitrato. O suprimento de N-NO3 - foi cortado aos 30 dias após germinação e coletas foram realizadas às 0, 24, 48 e 72 horas para a variedade Piauí e Caiapó e às 0 e 48 horas para a variedade IAC-47. N-NO3 -, N-NH4 + e N-amino diminuem, mas os teores de açucares solúveis não diferem entre 0 e 48 horas para as variedades Piauí e IAC-47. Foi possível notar no experimento com a var. Piauí uma correlação negativa entre a atividade das V-ATPases e os teores de açúcares solúveis nas raízes e bainhas, sugerindo que a remobilização do NO3 - do vacúolo altera o status de energia na planta. Após a supressão do N, houve aumento na atividade das VATPases preferencialmente nas raízes para a var. Piauí e nas bainhas para IAC-47, resultando numa maior quantidade de NO3 - remobilizado por esta última variedade. O aumento na atividade das H+-PPases e P-ATPases observada apenas na var. Piauí pode ser produto do metabolismo para o crescimento radicular observado no ensaio realizado com a var. Caiapó. Análise em SDS-PAGE da fração tonoplástica da var. Piauí mostra um aumento na quantidade de proteínas com tamanho de 73 e 67 kDa que são atribuídas às H+-PPases e V-ATPases.