Metabolismo do nitrogênio e carbono em plantas de seringueira submetidas à hipoxia e diferentes fontes de nitrogênio | Carbon and nitrogen metabolism in rubber tree plants submetted to hypoxia and different nitrogen sources

In this study, we aimed at evaluating the physiological changes in rubber tree plants under hypoxia in the presence of NO3- or NH4+. We evaluated the carbohydrate metabolism, antioxidant system and nitrogen (N) assimilation and transport. Two experiments were conducted. In the first, 12 months old plants (RRIM 600) were subjected to nutrient solution N free, with 8 mM N (KNO3) or 8 mM N ((NH4)2SO4) and two oxygen conditions, normoxia and hypoxia. Analyzes were performed at 7, 14 and 21 days after treatments induction. In the second, we evaluated the NO3- or NH4+ interact versus oxygen conditions in six months old plants (GT1). Analyzes were performed at 12, 24, 48 and 72 hours after treatments induction. The results showed that, in the roots, flooding reduced NO3- and N content and the activity of the GS/GOGAT system. In addition, increased NR activity andNH4+ and free amino acids quantities. In the xylem, hypoxic treatment favored NH4+ transport and reduced NO3- transport. The amino acid composition of both root and xylem sap changed in relation to the increase in Gaba alanine from aspartate and glutamate consumption. In the leaves, hypoxic stress reduced NO3- and total amino acids content. The opposite occurred with NH4+ content, GS/GOGAT and GDH activities and serine, glycine and alanine concentrations. In addition, photosynthesis, stomatal conductance, transpiration rate, carbohydrate content and invertase activities decreased in the stressed plants, on the other hand, SOD, CAT, APX activities and H2O2 content increased in both leaves and roots, regardless nitrogen source . We verified that there were changes in nitrogen and carbon metabolisms, as well as in the antioxidant system of rubber trees under hypoxic conditions. We also found that NO3- and NH4+ influenced plant response to hypoxia in different ways. The comparison between the nitrogen sources showed that NO3- metabolism minimized the effects of flooding.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

O estudo teve como objetivo verificar alterações fisiológicas em plantas de seringueira submetidas à hipoxia, na presença de NO3- ou NH4+. Avaliaramse o metabolismo de carboidratos, o sistema antioxidante e a assimilação e transporte do nitrogênio (N). Dois experimentos foram instalados. No primeiro, plantas de 12 meses (RRIM 600) foram submetidas à solução nutritiva sem N, com 8 mM de N (KNO3) ou 8 mM de N ((NH4)2SO4) e duas condições de oxigênio, normoxia e hipoxia. As análises foram feitas aos 7, 14 e 21 dias após a indução dos tratamentos. No segundo, foi avaliada a interação NO3- ou NH4+versus normoxia e hipoxia em plantas de seis meses (GT1). As análises foram realizadas às 12, 24, 48 e 72 horas após a indução dos tratamentos. Os resultados mostraram que, nas raízes, o alagamento reduziu os teores de NO3- e N total assim como a atividade do sistema GS/GOGAT. Por outro lado, elevou a atividade da RN, as quantidades de NH4+ e aminoácidos livres totais. No xilema, a hipoxia favoreceu o transporte de NH4+ e reduziu o transporte de NO3-. A composição de aminoácidos na raiz e na seiva foi alterada em relação ao aumento de alanina e Gaba a partir do consumo de aspartato e glutamato. Nas folhas, o tratamento hipóxico reduziu os teores de NO3- e aminoácidos totais, o oposto ocorreu com os teores de NH4+, atividades da GS/GOGAT e GDH e concentrações de serina, glicina e alanina. Sob hipóxia a fotossíntese, a condutância estomática, taxa transpiratória, conteúdo de carboidratos e atividades das invertases diminuíram independente da fonte nitrogenada. As atividades da SOD, CAT, APX e conteúdo de H2O2 aumentaram nas plantas sob déficit de oxigênio tanto nas folhas quanto nas raízes. A assimilação do nitrogênio e do carbono e o sistema antioxidante foram afetados em plantas de seringueira sob hipoxia. No entanto, quando se compara as plantas tratadas com NO3- com as tratadas com NH4+, as primeiras apresentaram respostas mais favoráveis, indicando que o metabolismo do NO3- minimizou os efeitos do alagamento.