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dc.creatorAgualongo, Darwin Alexis Pomagualli
dc.date.accessioned2026-01-22T09:50:01Z
dc.date.available2026-01-20
dc.date.available2026-01-22T09:50:01Z
dc.date.issued2021-01-22
dc.identifier.citationAGUALONGO, Darwin Alexis Pomagualli. Adaptações metabólicas de plantas de soja, submetidas a períodos recorrentes de hipóxia do sistema radicular e associados à aplicação de nitrato. 2021. 206f. Tese (Doutorado em Fisiologia Vegetal) – Programa de Pós-Graduação em Fisiologia Vegetal, Departamento de Botânica, Instituto de Biologia, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/19425
dc.description.abstractThe increase in unpredictable rainfall associated with limited soil drainage often causes flooding or waterlogging due to climate change, altering the soil aeration which results in oxygen deficiency for plant roots, and the change from aerobic t o anaerobic respiration, reducing cellular energy status, in addition to oxidative stress and reduced gas exchange. Waterlogging stress has often been transient and recurrent. Plants have the ability to retain information about a past stress signal and possibly result in a modified response to recurrent stress, or a sustained response to future exposure through memory acquisition. Recent studies have shown that nutrition with NO3- increases nitric oxide levels under hypoxia and can reduce fermentative enzymes activities and the production of reactive oxygen species in waterlogged plants. Considering the above, the objectives of this work were: I- to explore the mechanisms of a possible "priming" of a previous waterlogging carried out at the vegetative stage of soybean plants (V3) to alleviate the negative stress effect of a second waterlogging carried out at the reproductive stage (R2) and II- to evaluate if the application of nitrate during stress events (stages V3 and R2) can improve the tolerance of the plant to waterlogging through the "priming capacity" in plants cultivated without the supply of nitrate (nodulated plants). For this purpose, two experiments were conducted with soybean plants [Glycine max (L.) Merril genotype BR11-6042] grown in the field, in boxes (1 x 1 x 2 m), containing soil. Experiment I- Treatments: Control (non-waterlogged plants) and waterlogging, in plants at stage V3 and R2, separated into three groups: waterlogging at V3 stage for seven days (V3 group); waterlogging at V3 stage (primary treatment) and later at R2 stage for five days (V3R2 group) and waterlogging only at R2 stage for five days (R2 group). The waterlogging was carried out by keeping a layer of water on the ground. Experiment II- Treatments: Flooding without nitrate supply, V3R2 and R2 groups and flooding with nitrate supply during the flooding, groups V3R2N and R2N, with their respective control (with and without nitrate application). In each box, 25.78g of KNO3 was applied at a time, three days before the flooding and three days after the start of the waterlogging. The waterlogging was performed according to experiment I. They following measurements were carried out during waterlogging and reoxygenation periods: Gas exchange (liquid CO2 assimilation, transpiration and stomatal conductance), photosynthetic pigment concentrations, antioxidant enzyme activities (SOD, APX, CAT, GPOD and DHAR), hydrogen peroxide contents and lipid peroxidation, concentrations of total soluble amino acids (TAA), total soluble sugars (TSS), sucrose in leaves and roots, fermentative enzyme activity (LDH, PDC and ADH) and AlaAT in roots, nitrate content and NR activity in leaves and roots, and yield components. In all variables analyzed, V3R2 plants under hypoxic and reoxygenation condition present memory responses to stress, effectively improving photosynthetic efficiency, antioxidant capacity by reducing oxidative damage, faster recovery from fermentation metabolism, resulting in lower activities of LDH, PDC, ADH and AlaAT enzymes; availability of TSS, sucrose, TAA and nitrate is favored and yield components are increased compared to R2 plants. Nitrate apparently improves the plants' tolerance to flooding (groups R2 and V3R2) without, however, nullifying the effects obtained by "priming by flooding" conducted at V3 stage. Thus, groups V3R2 and V3R2N showed the main metabolic aspects that were modified as a result of recurrent stress treatments in improving tolerance to hypoxia, providing a better understanding of the processes involved in the "priming effect" in increasing the tolerance of soybean plants to waterlogging.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsOpenAccesspt_BR
dc.subjectGlycine maxpt_BR
dc.subjectWaterloggingpt_BR
dc.subjectFermentative metabolismpt_BR
dc.subjectAntioxidant activitypt_BR
dc.subjectPriming/stress memorypt_BR
dc.subjectAlagamentopt_BR
dc.subjectEstádio vegetativopt_BR
dc.subjectMetabolismo fermentativopt_BR
dc.subjectAtividade antioxidantept_BR
dc.subjectPriming/memória ao estressept_BR
dc.titleMetabolic adaptations of soybean plants submitted to recurrent periods of root system hypoxia associated with nitrate applicationpt_BR
dc.title.alternativeAdaptações metabólicas de plantas de soja, submetidas a períodos recorrentes de hipóxia do sistema radicular e associados à aplicação de nitratopt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.contributor.authorLattesNão localizado.pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2414061342279670pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Oliveira, Ana Claudia Barneche de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1028609214601114pt_BR
dc.contributor.advisor-co2Brito, Giovani Greigh de
dc.contributor.advisor-co2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4124735776003661pt_BR
dc.description.resumoO aumento de chuvas imprevisíveis associadas à drenagem limitada dos solos, frequentemente causam inundações ou alagamento devido às mudanças climáticas, alterando o estado de aeração do solo que resulta em deficiência de oxigênio para as raízes das plantas, e a mudança da respiração aeróbica para anaeróbica, reduzindo o status energético celular, além de desencadear o estresse oxidativo e a redução das trocas gasosas. O estresse por alagamento tem sido muitas vezes transitório e recorrente. As plantas têm a capacidade de reter informações sobre um sinal de estresse passado e possivelmente resultar em uma resposta modificada ao estresse recorrente, ou uma resposta sustentada para futuras exposições por meio da aquisição de memória. Estudos recentes revelaram que a nutrição com NO3 - aumenta os níveis de óxido nítrico sob hipóxia, podendo reduzir a atividade das enzimas fermentativas e a produção de espécies reativas de oxigênio em plantas alagadas. Considerando o exposto, os objetivos deste trabalho foram: I explorar os mecanismos de um possível “priming” de um alagamento prévio realizado no estádio vegetativo de plantas de soja (V3) para aliviar o efeito negativo do estresse de um segundo alagamento realizado na fase reprodutiva (R2) e II- avaliar se a aplicação do nitrato durante os eventos de estresse (estádios V3 e R2) pode melhorar a tolerância da planta ao alagamento através da "capacidade de priming" em plantas cultivadas sem o fornecimento de nitrato (plantas noduladas). Para isso, dois experimentos foram conduzidos com plantas de soja [(Glycine max (L.) Merril genótipo BR11-6042] cultivadas a campo, em caixas (1 x 1 x 2 m,) contendo solo. Experimento I- Tratamentos: Controle (plantas não alagadas) e alagamento, em plantas no estádio V3 e R2, separadas em três grupos: alagamento no estádio V3 durante sete dias (grupo V3); alagamento no estádio V3 (tratamento primário) e posteriormente no estádio R2 por cinco dias (grupo V3R2) e alagamento apenas no estádio R2 por cinco dias (grupo R2). O alagamento foi realizado por meio da manutenção de uma lâmina de água sobre o solo. Experimento II- Tratamentos: Alagamento sem fornecimento de N, grupos V3R2 e R2 e alagamento com fornecimento de nitrato durante o alagamento, grupos V3R2N e R2N, com o seu respectivo controle (com e sem aplicação de nitrato). Em cada caixa, foi aplicado por vez, 25,78g de KNO3, três dias antes do alagamento e três dias após o início do alagamento. O alagamento foi realizado conforme experimento I. Foram avaliados: trocas gasosas (assimilação líquida de CO2, transpiração e condutância estomática), concentrações de pigmentos fotossintéticos, atividades de enzimas antioxidantes (SOD, APX, CAT, GPOD e DHAR), teores de peróxido de hidrogênio e peroxidação lipídica, concentrações de aminoácidos solúveis totais (TAA), açúcares solúveis totais (TSS), sacarose em folhas e raízes, atividade de enzimas fermentativas (LDH, PDC e ADH) e AlaAT em raízes, teor de nitrato e atividade da enzima NR o em folhas e raízes, e componentes de rendimento . Em todas as variáveis analisadas, as plantas V3R2 em condição de hipóxia e reoxigenação apresentam respostas de memória ao estresse, melhorando efetivamente a eficiência fotossintética, a capacidade antioxidante ao reduzir os danos oxidativo, a recuperação mais rápida do metabolismo fermentativo, resultando em menores atividades da enzima LDH, PDC, ADH e AlaAT; a disponibilidade de TSS, sacarose, TAA e nitrato é favorecida e os componentes de rendimento são aumentados em comparação a plantas R2. O nitrato aparentemente melhora a tolerância das plantas ao alagamento (grupos R2 e V3R2) sem, no entanto, anular os efeitos obtidos pelo “priming por alagamento” conduzido no estádio V3. Assim, os grupos V3R2 e V3R2N mostraram os principais aspectos metabólicos que foram modificados como resultado dos tratamentos de estresse recorrente na melhoria da tolerância à hipóxia, fornecendo uma melhor compreensão dos processos envolvidos no “efeito priming” em aumentar a tolerância de plantas de soja ao alagamento.pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Fisiologia Vegetalpt_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICASpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.rights.licenseCC BY-NC-SApt_BR
dc.contributor.advisor1Amarante, Luciano do
dc.subject.cnpq1FISIOLOGIApt_BR
dc.subject.cnpq2FISIOLOGIA VEGETALpt_BR
dc.contributor.advisor-co3Oliveira, Denise dos santos Colares de
dc.contributor.advisor-co3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5178833739809928pt_BR


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