Efeito dos Ácidos Húmicos Sobre as H+-ATPase, Transportadores de N-NO3- e N-NH4+, e Sobre o Crescimento em Arroz

Abstract

Muitos estudos têm demonstrado a capacidade das substâncias húmicas (SH) em afetar o crescimento e desenvolvimento de diversas espécies de plantas modelo e cultivadas em hidroponia, substratos inertes e vários tipos de solo. No entanto, os principais mecanismos responsáveis pelos efeitos da SH sobre o crescimento e desenvolvimento das plantas permanecem como foco de intensa investigação. Em geral três principais hipóteses têm sido propostas para explicar as ações da SH sobre o crescimento e desenvolvimento das plantas, a “hipótese nutricional”; a de efeito semelhante a hormonal; e a de promoção de estresse coloidal nas raízes. Na presente tese, abordamos o efeito direto de ácidos húmicos (AHs) sobre a nutrição das plantas. Os AHs podem promover uma melhoria na nutrição das plantas proporcionando um estímulo para o crescimento a partir do aumento da atividade das bombas de prótons levando ao aumento da força próton motriz e aumento dos níveis de transcritos para transportadores, exercendo influência significativa sobre os parâmetros cinéticos de absorção de nutrientes e metabolismo das plantas de arroz, afetando a produção de raízes e a produção de biomassa. O objetivo geral foi estudar o efeito de ácidos húmicos oriundos de vermicomposto sobre a expressão das H+-ATPases de membrana plasmática e expressão dos transportadores de N-NO3- e N-NH4+, sobre o metabolismo e cinética de absorção desses nutrientes e as mudanças nos parâmetros morfológicos das raízes, em plantas de arroz. A Tese foi dividida em quatro capítulos, onde o Capítulo I, apresenta a caracterização espectroscópica e elementar dos ácidos húmicos de vermicomposto extraído com água, KOH e NaOH. No Capítulo II, foi intitulado: a aplicação de ácidos húmicos de vermicomposto em plantas de arroz modifica a expressão gênica (OsAMTs, OsNTRs e OsAs), a absorção e o metabolismo do nitrogênio. No capítulo III foi estudado como os ácidos húmicos modificam a morfologia da raiz de plântulas de arroz. E no capítulo IV, o estudo dos efeitos dos ácidos húmicos e do baixo suprimento de nitrato, sobre a expressão e atividade das bombas de prótons e metabolismo de N em plântulas de arroz. Foi observado no Capítulo I, que os AHs extraídos com água são mais alifáticos e funcionalizados e menos aromáticos do que os extraídos com KOH. No Capítulo II, a indução prévia com AH em solução nutritiva promoveu aumento na afinidade por NO3- nas doses de 0,2 e 2,0 mM. Para NH4+, o AH promoveu estímulos na dose de 2,0 mM, aumentando o influxo líquido de NH4+. O AH aumenta a expressão dos transportadores de alta afinidade para NO3- e das isoformas de H+-ATPase (OsA1 a OsA8) melhorando a performance da planta em condições de baixo suprimento de N. No Capítulo III, foi observado que a dose de 150 mg L-1 de AH extraídos com água e 80 mg L-1 de AH extraídos com KOH promovem maior estímulo sobre o crescimento e mudanças profundas da morfologia radicular nas plântulas de arroz. No Capítulo IV, as plantas pré-tratadas com AH estavam adaptadas para absorver e metabolizar nitrato em baixas concentrações (200 μM) quando comparadas ao controle, promovendo uma maior eficiência no crescimento radicular, absorção e metabolismo de N.