O papel das micorrizas arbusculares (MAs) no metabolismo de nitrogênio nos vegetais é pouco conhecido. Pouco se sabe também sobre os mecanismos que regulam a absorção, assimilação de nitrogênio em MAs. Recentemente, um gene altamente induzido em raízes de tabaco micorrizadas foi clonado e caracterizado. Esse gene codifica uma proteína acessória da urease (UreG). Sua regulação diferencial em MAs sugere que fungos micorrízicos arbusculares podem induzir alterações no metabolismo de nitrogênio nos vegetais, e/ou que ureases podem ser importantes no controle do desenvolvimento da simbiose. O objetivo deste trabalho foi verificar se ocorrem ou não alterações nas atividades de ureases em raízes de tabaco micorrizadas, e se essas alterações estão relacionadas com alterações do perfil de aminoácidos solúveis e com o crescimento fingico intrarradicular. Para isso, plântulas de tabaco foram inoculadas com Glomus clarum ou Glomus intraradices, e cultivadas em substrato esterilizado contendo 50, 100 ou 150 mg kg-1 de Nitrogênio, na forma de uréia ou sulfato de amônio. Oito semanas após a inoculação, foram avaliados: matéria seca da parte aérea e sistema radicular, colonização micorrízica intraradicular, atividades de ureases nas raízes, e concentração e perfil de aminoácidos solúveis na parte aérea. A colonização intraradicular por G. clarum teve aumento induzido pelo aumento das doses de nitrogênio. As atividades de ureases de plantas não-inoculadas aumentaram com o aumento da dose de N-uréia aplicada ao substrato. Quando cultivadas com 50 mg kg-1 de N-sulfato de amônio, as raízes de plantas inoculadas com G. clarum apresentaram atividades de ureases mais elevadas do que nos controles não-inoculados. Já, as raízes de plantas inoculadas com G. intraradices apresentaram maiores atividades de ureases, em relação aos controles não-inoculados, quando cultivadas com 100 mg kg-1 de N-sulfato de amônio. Com 150 mg kg-1 N-uréia, as atividades de ureases foram 3 vezes menores nas raízes micorrizadas do que nas não-micorrizadas. As atividades de ureases apresentaram correlação positiva e significativa com a colonização intrarradicular nos tratamentos com N-sulfato de amônio. A inoculação de plântulas com G. intraradices ou G. clarum resultou em diminuição da concentração de aminoácidos livres, em substrato com 50 mg kg-1 N-sulfato de amônio, em relação aos controles não inoculados. Em substrato 150 mg kg-1 N-uréia a concentração de aminoácidos solúveis aumentou aproximadamente 10 vezes, em relação aos controles não-inoculados. O aminoácido encontrado em maior quantidade na parte aérea de tabaco foi a glutamina. Alterações nos perfis de aminoácidos na parte aérea de plantas micorrizadas, em relação aos controles não micorrizados, foram observadas. Correlação significativa entre atividades de ureases nas raízes e concentração de aminoácidos solúveis na parte aérea não foi observada. Os dados obtidos neste trabalho sugerem que as atividades de ureases nas raízes, em condições de baixo N, podem estar relacionadas com a capacidade de colonização intrarradicular dos fungos, e que fungos micorrízicos arbusculares podem alterar o metabolismo de N nas plantas / The role of arbuscular mycorrhizae (AM) in the nitrogen (N) metabolism of host plants is not understood, and the mechanisms regulating N uptake and assimilation in AM are not known. Recently, a gene highly induced in mycorrhizal tobacco roots was cloned and characterized. Its deduced amino acid sequence showed a high degree of homology to urease accessory proteins (UreG). The differential regulation of ureG in AM suggests that arbuscular mycorrhizal fungi may alter N metabolism in the host plants, and/or that ureases may be important in controlling symbiosis development. The aim of this work was to determine whether urease activities are altered in mycorrhizal roots, and whether these alterations are related to changes in the relative abundance of free amino acids in shoots, and/or intraradical fungaI growth. Tobacco seedlings were inoculated with Glomus clarum or Glomus intraradices, and grown in sterilized substrate containing 50, 100 or 150 mg N kg-1, as urea or ammonium sulphate. Eight weeks after inoculation, the following parameters were evaIuated: shoot and root dry weight, intraradical fungaI growth, urease activities in roots, and free amino acid concentration in shoots. IntraradicaI colonization by G. clarum was higher than by G. intraradices, at the different experimental conditions. Root coIonization by G. clarum and G. intraradices was induced in substrate with 50 and 100 mg N-urea kg-1. Urease activities in non-mycorrhizaI roots were higher at the highest N-urea concentration. When grown in 50 mg N-urea kg-1, urease activities in roots coIonized by G. clarum were higher than in non-mycorrhizaI controIs. In contrast, roots coIonized by G. intraradices showed higher urease activities than non-mycorrhizaI controIs when grown in 100 mg N-ammonium sulphate kg-1. Urease activities in mycorrhiza I roots grown in substrate containing 150 mg N-urea kg-1 were 3-fold Iower than in non-mycorrhizal controIs. A significant positive correlation between urease activities and intraradical fungaI growth was observed in roots grown with N-ammonium suIphate. InocuIation of tobacco seedlings with G. intraradices or G. clarum resuIted in decreased free amino acid concentration in the shoots, when grown with 50 mg N-ammonium suIphate kg-1, as compared to the not- inoculated controls. In mycorrhizaI roots grown in substrate with 150 mg N-urea kg<sup-1, free amino acid concentration was approximateIy 10-fold higher than in non- mycorrhizaI controIs. Glutamine was the most abundant amino acid in tobacco shoots. Changes in the reIative abundance of free amino acids in the shoots of mycorrhizal plants, as compared to non-mycorrhizaI controIs, were observed. The data suggest that urease activities in roots, at Iow N concentration, might be involved in the controI of intraradicaI fungaI growth, and that arbuscular mycorrhizaI fungi may induce changes in the amino acid metaboIism in tobacco
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-20190821-132407 |
| Date | 05 July 2001 |
| Creators | Takahashi, Daniele |
| Contributors | Lambais, Marcio Rodrigues |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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