Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A salinidade elevada do solo pode estar associada à escassez de K+, propiciando estresses interativos sobre a nutriÃÃo das plantas, os quais prejudicam a produÃÃo agrÃcola. Os mecanismos de transporte de Na+ e K+ nas interfaces solo-simplasto radicular-xilema sÃo decisivos para o estabelecimento da toxicidade de Na+ nas plantas submetidas ao estresse salino, especialmente sob baixa disponibilidade de K+. Assim sendo, o objetivo desse trabalho foi caracterizar fisiologicamente os mecanismos de transporte de Na+ e K+ envolvidos com a absorÃÃo e o carregamento do xilema nas raÃzes de feijÃo caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.]. A absorÃÃo de Na+ por mecanismos de baixa afinidade, investigada por experimentos de influxo em raÃzes destacadas, foi mediada por uma via sensÃvel e uma via insensÃvel ao Ca2+. A via sensÃvel ao Ca2+ deve envolver os canais de cÃtions nÃo-seletivos (NSCCs), enquanto a via insensÃvel deve depender dos canais de K+ e dos transportadores de K+ sensÃveis ao NH4+. A absorÃÃo de K+ por mecanismos de alta afinidade, examinada pela tÃcnica de influxo em raÃzes destacadas, envolveu uma via sensÃvel e uma via insensÃvel ao NH4+. A via sensÃvel ao NH4+ deve ser mediada pelos transportadores das famÃlias KT/HAK/KUP e HKT e a via insensÃvel, pelos canais de K+. O carregamento de Na+ e K+ no xilema, estudado por experimentos de exudaÃÃo radicular, indicou que a elevada seletividade K+/Na+ apresentada por feijÃo caupi foi colapsada sob concentraÃÃes externas de Na+ superiores a 20 mM, na presenÃa de K+ 1 mM. O acesso quase irrestrito de Na+ ao xilema radicular foi compensado pela liberaÃÃo aumentada de K+ na seiva e pela manutenÃÃo do fluxo de K+ para a parte aÃrea. A compartimentalizaÃÃo de Na+ nas raÃzes deve atuar como barreira fisiolÃgica para excluir Na+ das folhas e, conseqÃentemente, deve evitar a toxicidade desse Ãon em feijÃo caupi pela manutenÃÃo da alta relaÃÃo K+/Na+ foliar. A privaÃÃo de K+ aliada ao tratamento salino intensificou o fluxo de Na+ e restringiu o fluxo de K+ no xilema radicular, alÃm de aumentar a acumulaÃÃo de Na+ nas folhas novas, propiciando condiÃÃes menos favorÃveis à homeostase iÃnica em feijÃo caupi, em comparaÃÃo com o estresse salino aplicado isoladamente. / High soil salinity can be associated with K+ starvation enabling interactive stresses on plant nutrition that impair crop production. The transport mechanisms on the soil-root symplast-xylem boundaries are crucial to the establishment of Na+ toxicity under salt stress, especially under low K+ availability. Then, the aim of this work was the physiological characterization of Na+ and K+ uptake and xylem loading in the roots of cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.]. Low-affinity Na+ uptake, investigated by influx experiments using detached roots, was mediated by Ca2+-sensitive and Ca2+-insensitive pathways. The Ca2+-sensitive pathway may involve non-selective cation channels (NSCCs), while the Ca2+-insensitive pathway may depend on K+ channels and NH4+-sensitive K+ transporters. High-affinity K+ uptake, examined by the excided root technique, involved NH4+-sensitive and NH4+-insensitive pathways. The NH4+-sensitive pathway may be mediated by K+ transporters from the KT/HAK/KUP e HKT families and the NH4+-insensitive pathway may depend on K+ channels. Xylem loading, assessed by root exudation experiments, indicates that the high K+/Na+ selectivity showed by cowpea was collapsed under external Na+ concentrations above 20 mM in the presence of 1 mM K+. The Na+ access to the root xylem was almost unrestricted and it was compensated by enhanced K+ release to the sap. The Na+ compartmentation into the root cells may act as a physiological barrier to Na+ exclusion from the leaves, avoiding Na+ toxicity in cowpea due to the maintenance of the high leaf K+/Na+ ratio. K+ starvation associated with salt stress intensified the Na+ flux and restricted the K+ flux into the root xylem, as it enhanced Na+ accumulation in the young leaves, allowing unfavourable conditions to ionic homeostasis in cowpea in comparison with salt stress applied individually.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:1484 |
| Date | 30 May 2008 |
| Creators | Eduardo Luiz Voigt |
| Contributors | Joaquim AlbenÃsio Gomes da Silveira, Dirce Fernandes de Melo, Joaquim Eneas Filho, Victor Alexandre Vitorello, Cristiane Elizabeth Costa de MacÃdo |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em BioquÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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