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metadata.dc.type: masterThesis
Title: Metabolismo do carbono e nitrogênio em plantas de arroz irrigado sob atmosfera enriquecida com CO2
Other Titles: Carbon and nitrogen metabolism in irrigated rice plants under CO2 enriched atmosphere
Authors: Pires, Stefânia Nunes
metadata.dc.description.resumo: Desde a era industrial até os dias atuais a concentração de CO2 na atmosfera tem aumentado, impactando diretamente no desenvolvimento das culturas. As plantas podem mitigar esses impactos através da conversão fotossintética do CO2 atmosférico em carboidratos ou outros compostos orgânicos, porém, o potencial para esta conversão e as respostas das plantas às mudanças climáticas ainda continua incerto. Neste sentido, o estudo do metabolismo do carbono e do nitrogênio em plantas sob atmosfera enriquecida com CO2 se faz necessário afim de entender o comportamento das plantas nesse cenário de mudanças climáticas. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo caracterizar o efeito do aumento da concentração CO2 atmosférico sob as trocas gasosas, metabolismo do carbono e nitrogênio e produção de plantas de arroz irrigado da cultivar IRGA 424 RI. Assim, foram conduzidos dois estudos, a partir do cultivo de plantas de arroz irrigado em câmaras de topo aberto (OTC’S) com duas concentrações de CO2, 400 (ambiente) e 700 (elevado). Nos estádios vegetativos (V5 e V11) e reprodutivos (R2 e R7) ocorreram as avaliações. Quanto as trocas gasosas, plantas cultivadas sob elevado CO2 apresentaram um aumento na taxa de assimilação líquida de CO2, maior eficiência no uso da água e maior concentração intercelular de CO2 em pelo menos três dos quatro estádios fenológicos avaliados. Para a condutância estomática, índice de clorofila, índice de balanço de nitrogênio, porcentagem de nitrogênio nas folhas e peso de mil grãos foram encontrados os menores valores para esse tratamento. O segundo estudo mostrou alterações na atividade enzimática relacionada ao metabolismo do nitrogênio, aumentando a atividade das enzimas glutamina sintetase e nitrato redutase em folhas e raízes sob elevado CO2, bem como, maior conteúdo de nitrato, amido, polissacarídeos solúveis em água e açúcares solúveis totais em folhas no primeiro estádio fenológico avaliado. Em raízes, observou-se o inverso para o teor de nitrato e amido em V5, obtendo-se os menores valores para o tratamento com elevado CO2. Sendo assim, o elevado CO2 aumenta a taxa fotossintética, o consumo de nitrogênio e a eficiência do uso da água e reduz a condutância estomática, alterando a alocação de carboidratos, intensificando a atividade da glutamina sintetase em V11 e da nitrato redutase em todos os períodos avaliados nas folhas.
Abstract: Since industrial era to present day, CO2 concentration in atmosphere has increased, directly impacting crops development. Plants can mitigate these impacts through photosynthetic conversion of atmospheric CO2 into carbohydrates or other organic compounds, but the potential for this conversion and plant responses to climate change remains uncertain. In this sense, carbon and nitrogen metabolism studies in plants under CO2 enriched atmosphere are necessary in order to understand plants behavior in this climate change scenario. Thus, present work aimed to characterize the effect of increase CO2 atmospheric concentration under gas exchanges, carbon and nitrogen metabolism and irrigated rice plants production of cultivar IRGA 424 RI. Therefore, two studies were conducted, from of irrigated rice plants cultivation open top chambers (OTC'S) with two CO2 concentrations, 400 (ambient) and 700ppm (high). Evaluations occurred in vegetative (V5 and V11) and reproductive stages (R2 and R7). In relation to gas exchanges, plants cultivated under high CO2 presented an increase in CO2 net assimilation rate, greater efficiency in water use and higher intercellular CO2 concentration in at least three of four phenological stages evaluated. For stomatal conductance, chlorophyll index, nitrogen balance index, nitrogen percentage in leaves and 1000-grain weight were found the lowest values for this treatment. Second study showed changes in enzymatic activity related to nitrogen metabolism, increasing activity of glutamine synthetase enzymes and nitrate reductase in leaves and roots under high CO2, as well as higher nitrate, starch, water soluble polysaccharides and total soluble sugars content in leaves in the first phenological stage evaluated. In roots, inverse was observed for nitrate and starch content in V5, obtaining lowest values for high CO2 treatment. Thus, high CO2 increases photosynthetic rate, nitrogen consumption and water use efficiency and reduces stomatal conductance, altering carbohydrates allocation and intensifying glutamine synthetase activity in V11 and nitrate reductase in all periods evaluated in leaves.
Keywords: Fisiologia vegetal
Oryza sativa L.
OTC’s
Mudança climática
Trocas gasosas
Atividade enzimática
Climate change
Gas exchange
Enzymatic activity
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Pelotas
metadata.dc.publisher.initials: UFPel
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Biologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Fisiologia Vegetal
Citation: PIRES, Stefânia Nunes. Metabolismo do carbono e nitrogênio em plantas de arroz irrigado sob atmosfera enriquecida com CO2, 2018. 70f. Dissertação (Mestrado em Fisiologia Vegetal) – Programa de Pós-Graduação em Fisiologia Vegetal, Instituto de Biologia, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas.
metadata.dc.rights: OpenAccess
URI: http://guaiaca.ufpel.edu.br:8080/handle/prefix/4369
Issue Date: 3-Oct-2018
Appears in Collections:Pós-Graduação em Fisiologia vegetal: Dissertações e Teses

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