OTIMIZAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE ENSAIO IN VIVO DA ENZIMA REDUTASE DO NITRATO EM CUCURBITÁCEAS

Autores

DOI:

10.31413/nativa.v9i1.10546

Resumo

As cucurbitáceas abrangem espécies de importância para o Nordeste brasileiro, dentre elas o melão, a melancia e o pepino são as que possuem maior expressividade de cultivo. O sistema de produção dessas hortaliças requer a presença de nitrogênio, que, sendo que a redução do nitrato por meio da atividade da redutase do nitrato no citosol da célula é uma parte importante do processo de incorporação do N em aminoácidos. Contudo, as metodologias utilizadas são diversas e aplicadas em diversas culturas de forma geral, havendo a necessidade de uma maior especificidade. O presente trabalho teve como objetivo padronizar as condições mais apropriadas para a determinação da atividade da RN, in vivo, no tecido foliar de melancia, melão e pepino. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado em fatorial 3x3, compreendendo três metodologias in vivo e três propostas de infiltração do material vegetal (banho-maria, estufa e a vácuo), com quatro repetições.  As plantas foram conduzidas em casa de vegetação e os tecidos foliares completamente expandidos foram coletados, após 20 dias da germinação, para a condução dos métodos enzimáticos e avaliar a atividade da enzima redutase do nitrato (NR). Os resultados obtidos demonstraram que a maior atividade da NR no tecido foliar de melancia e melão foi obtida utilizando a Metodologia 1 submetido ao vácuo, enquanto que para o pepino o melhor ensaio foi o Metodologia 2, quando também submetido ao vácuo.

Palavras-chave: nitrogênio; metabolismo; enzimologia.

 

Optimization of in vivo test conditions of nitrate enzyme reductase in Cucurbitacea

 

ABSTRACT: Cucurbits include species of importance to the Northeast of Brazil, among them melon, watermelon and cucumber are those that have the most expressive cultivation. The production system of these vegetables requires the presence of nitrogen, which, whereas the reduction of nitrate through the activity of nitrate reductase in the cell's cytosol is an important part of the process of incorporating N into amino acids. However, the methodologies used are diverse and applied in different cultures in general, with the need for greater specificity. The present study aimed to standardize the most appropriate conditions for determining the activity of RN, in vivo, in the leaf tissue of watermelon, melon and cucumber. The experiment was conducted in a completely randomized design in a 3x3 factorial, comprising three in vivo methodologies and three proposals for infiltration of plant material (water bath, greenhouse and vacuum), with four replications. The plants were conducted in a greenhouse and the fully expanded leaf tissues were collected, after 20 days of germination, to conduct the enzymatic methods and evaluate the activity of the nitrate reductase (NR) enzyme. The results obtained demonstrated that the greatest activity of NR in the watermelon and melon leaf tissue was obtained using Methodology 1 submitted to vacuum, while for cucumber the best test was Methodology 2, when also submitted to vacuum.

Keywords: nitrogen; metabolismo; enzimology.

Referências

BARBOSA, J. de A.; GUEDES, V. H. F.; MOURA, M. J. A.; COSTA, L. G. A. F. Amostragem para determinação da atividade da redutase do nitrato em folhas de cana- de-açúcar. In: Congresso Internacional das Ciências Agrárias, 1., 2016. Anais [...]. Recife: 2016. DOI: 10.31692/2526-7701.ICOINTERPDVAGRO.2016.00004

BLOOM, A. J. The increasing importance of distinguishing among plant nitrogen sources. Current Opinion in Plant Biology, v. 25, p. 10-16, 2015. DOI: 10.1016/j.pbi.2015.03.002

CAMPOS, L. D. A.; FERREIRA, K. M.; ROCHA, D. N. S.; MESQUITA, A. C.; SIMOES, W. L. Influência do déficit hídrico controlado e da adubação nitrogenada nas características bioquímicas do meloeiro. In: Embrapa Semiárido-Artigo em anais de congresso (ALICE). In: Congresso Brasileiro de Agrometeorologia, Juazeiro-BA, 2017.

CATALDO, D. A.; MAROON, M.; SCHARADER, L. E.; YOUNGS, V. L.; Rapid colorimetrie determination of nitrate in plant tissue by nitration of salicylic acid. Communications in Soil Science and Plant Analysis, v. 6, n. 1, p. 71-80, 1975. DOI: 10.1080/00103627509366547

CENSO AGROPECUÁRIO 2017. In: IBGE. Sidra: Sistema IBGE de Recuperação Automática. Disponível em:<https://sidra.ibge.gov.br/home/lspa/brasil> Acesso em: 20 mai 2019.

CHAMIZO-AMPUDIA, A.; SANZ-LUQUE, E.; LLAMAS, A.;GALVAN, A.;FERNANDEZ, E. Nitrate Reductase Regulates Plant Nitric Oxide Homeostasis. Trends in Plant Science, v. 22, n. 2, p. 163-174, 2017. DOI: 10.1016/j.tplants.2016.12.001

CHOMICKI, G.; SCHAEFER, H.; RENNER, S.S. Origin and domestication of Cucurbitaceae crops: insights from phylogenies, genomics and archaeology. New Phytologist, v. 226, p. 1240-1255, 2020. DOI: https://doi.org/10.1111/nph.16015

FERREIRA, D. F. Programa de análises estatísticas (statistical analysis sotware) e planejamento de experimentos – SISVAR 5.6 (Build 67). Lavras: DEX/UFLA, 2011.

FORDE, B. G.; WALCH-LIU, P. Nitrate and glutamate as environmental cues for behavioural responses in plant roots. Plant, Cell & Environment, v. 32, n. 6, p. 682-693, 2009. DOI: 10.1111/j.1365-3040.2008.01927.x

JAMUR, M. C.; OLIVER, C. Permeabilization of cell membranes. In: OLIVER, C.; JAMUR, M.C. (Ed.). Immunocytochemical methods and protocols. 3rd ed. Totowa: Humana Press, 2010. v. 588, p. 63‑66. DOI: 10.1007/978-1-59745-324-0_9.

JAWORSKI, E. G. Nitrate reductase assay in intact plant tissues. Biochemical and Biophysical Research Communications, London, v. 43, p. 1274-1279, 1971.

KLEPPER, L.; FLESHER, D. F.; HAGEMAN, R. H. Generation of reduced nicotinamide-adenine--dinucleotide for nitrate reduction in green leaves. Plant Physiology, v. 48, p. 580-590, 1971.

KRAPP, A.; DAVID, L. C.; CHARDIN, C.; GIRIN, T.; MARMAGNE, A.; LEPRINCE, A.; CHAILLOU, S.; MÉRY, S.; MEYER, C.;VEDELE, F. D. Nitrate transport and signalling in Arabidopsis. Journal of Experimental Botany, v. 65, n. 3, p. 789-798, 2014. DOI: 10.1093/jxb/eru001

MACEDO, A. C.; AMARO, A. C. E.; RAMOS, A. R. P.; ONO, E. O.; RODRIGUES, J. D. Strobilurin and boscalid in the quality of net melon fruits. Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 38, n. 2, p. 543-550, 2017. DOI: 10.5433/1679-0359.2017v38n2p543

MACEDO, A. C. Efeitos fisiológicos de fungicidas no desenvolvimento de plantas de melão rendilhado, cultivadas em ambiente protegido. 2012. 66 f. Dissertação (Mestrado em Horticultura) –Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, 2012.

MAZID, M.; KHAN, T. A.; MOHAMMAD, F. Role of nitrate reductase in nitrogen fixation under photosynthetic regulation. World Journal of Pharmaceutical Research, v. 1, p. 386‑414, 2012.

MEGURO, N. E.; MAGALHÃES, A. C. Atividade da Redutase de nitrato em cultivares de café. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 17, p. 249-257, 1982.

MULDER, E. G.; BOXMA, R.; VAN VEEN, W. L. The effect of molybdenum and nitrogen deficiencies on nitrate reduction in plant tissues. Plant and Soil, v. 10, n. 4, p. 335-355, 1959.

PÔRTO, M. L. A.; PUIATTI, M.; FONTES, P. C. R.; CECON, P. R.; ALVES, J. C.; ARRUDA, J. A. Produtividade e acúmulo de nitrato nos frutos de abobrinha em função da adubação nitrogenada. Bragantia, Campinas, v. 71, n. 2, p. 190-195, 2012. http://dx.doi.org/10.1590/S0006-87052012005000020.

RADIN, J. W. In vivo assay of nitrate reductase in cotton leafdiscs. Plant Physiology, v. 51, n. 2, p. 332-336, 1973. Disponível em: http://www.plantphysiol.org/content/51/2/332.full.pdf+html. Acesso em: 13 abr. 2019. doi: 10.1104/pp.51.2.332

RENNER S. S.; SCHAEFER H. Phylogeny and evolution of Cucurbitaceae. In: GRUMET, R.; KATZIR, N.; GARCIA-MAS, J. (Eds). Genetics and genomics of Cucurbitaceae. Cham, Switzerland: Springer International, 2016, p.13–23.

SANTOS, C. L. R., CAZETTA, J.O.; SARAN, L.M.;SANCHES, A. Otimização da análise da atividade da redutase do nitrato e sua caracterização em folhas de cana-de-açúcar. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 49, p. 384-94, 2014. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-204X2014000500008.

SANZ-LUQUE, E.; AMPUDIA, A. C.; LLAMAS, A.; GALVAN, A.; FERNÁNDEZ, E. Understanding nitrate assimilation and its regulation in microalgae. Frontiers in Plant Science, v. 6, 2015. doi: 10.3389/fpls.2015.00899

SCHAEFER, H.; RENNER, S. S. Phylogenetic relationships in the order Cucurbitales and a new classification of the gourd family (Cucurbitaceae). Taxon, v. 60, n. 1, p. 122–138, 2011a. DOI: 10.1002/tax.601011

SCHAEFER, H.; RENNER, S. S. Cucurbitaceae. Pp. 112-174. In: KUBITZKI, K. (Ed.). Families and Genera of Flowering Plants, v. 10. Berlin: Springer Verlag, 2011b.

SIRTOLI, L. F.; RODRIGUES, J. D.; GOTO, R. Efeito fisiológico do fungicida boscalida na atividade da nitrato redutase e nas características fitotécnias de pepineiro japonês enxertado e não enxertado. Scientia Agraria Paranaensis, v. 10, p. 58-69, 2011.

TANAN, T. T. Absorção, assimilação e transporte de nitrogênio em plantas de physalis angulatal L. Tese (doutorado) –Universidade Estadual de Feira de Santana. Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, 2019. 123p.

WANG, Y. Y.; CHENG, Y. H.; CHEN, K.; TSAY, Y. F. Nitrate Transport, Signaling, and Use Efficiency. Annual Review of Plant Biology, v. 69, n. 1, p. 85-122, 2018. DOI: 10.1146/annurev-arplant-042817-040056

XU, G.; FAN, X.; MILLER, A. J. Plant Nitrogen Assimilation and Use Efficiency. Annual Review of Plant Biology, v. 63, n. 1, p. 153-182, 2012. DOI: 10.1146/annurev-arplant-042811-105532

YANG, X.; WANG, Y. F.; WEI, M.; YANG, F. J.; SHI, Q. H. Changes of Nitrate Reductase Activity in Cucumber Seedlings in Response to Nitrate Stress.Agricultural Sciences in China, v. 9, n. 2, p. 216-222, 2010. DOI: 10.1016/s1671-2927(09)60086-9

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Publicado

2021-02-10 — Atualizado em 2023-09-29

Versões

Como Citar

Rodrigues, B. A., & Mesquita, A. C. (2023). OTIMIZAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE ENSAIO IN VIVO DA ENZIMA REDUTASE DO NITRATO EM CUCURBITÁCEAS. Nativa, 9(1), 09–15. https://doi.org/10.31413/nativa.v9i1.10546 (Original work published 10º de fevereiro de 2021)

Edição

Seção

Agronomia / Agronomy