Dissertação
Selenium uptake and the nutritional quality of rice (Oryza sativa L.) grains are affected by nitrogen availability
A absorção de selênio e a qualidade nutricional dos grãos do arroz (Oryza sativa L.) são afetadas pela disponibilidade de nitrogênio
Registro en:
TEIXEIRA, Lubia da Silva. Selenium uptake and the nutritional quality of rice (Oryza sativa L.) grains are affected by nitrogen availability. 2020. 32 f. Dissertação (Mestrado em Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2020.
Autor
Teixeira, Lubia da Silva
Institución
Resumen
Selenium (Se) and nitrogen regulate primary metabolism in rice plants. However, information on how nitrogen availability affects Se uptake and accumulation in rice grains is hitherto lacking. Thus, the aim of the work was to evaluate how the combined effect of Se and nitrogen can affect the rice production and grain nutritional composition. Were observed no significant effect of Se on concentrations of pigments, A, gs, Ci/Ca and E regardless of nitrogen supply. Although Se had no effect on grain production, Se treatment combined with nitrogen treatment increased the expression of OsSULTR1.2 and OsPT2 in root more than nitrogen supplies alone, while the increase in OsNIP2.1 was regardless of nitrogen supply. However, the increase in nitrogen supply, improving the relative expression of OsNRT1.1B, a nitrate uptake transporter, enhancing the translocation of Se from the root to shoot of plants, improving the Se content in grains of rice. Our results also showed a significant increase in concentrations of N, P, S and Fe in grain of rice plants treated with Se grown in nitrogen-limiting conditions while the Ca concentration increased regardless of nitrogen supply. On the other hand, Se tended to reduce concentrations of Cu and Zn and increased concentration of Mg and Mo in grain of plants grown in 16 mM and 24 mM nitrogen compared with nitrogen-limited plants. Furthermore, there was a synergistic interaction between nitrogen and Se in the content of total proteins in the grains, since the proportion of the glutelin fraction was markedly elevated in the grains of Se-treated plants. In addition, Se led to a significant increase of total amino acid in grain of plants grown in nitrogen-limited condition and in 16 mM nitrogen when compared with plants grown at a comparable nitrogen supply. However, the effect of increased nitrogen concentration on the concentrations of soluble sugar and starch was independent of Se supplied. Therefore, the combination of Se plus nitrogen concentration had a positive effect on caloric levels of grain, but a negative effect on the concentration of a range of minerals (Fe, Zn, Cu and Mn). Keywords: Gene expression. Selenium fertilization. Rice yield. Nitrogen supply. O selênio (Se) e o nitrogênio regulam o metabolismo primário em plantas de arroz. No entanto, faltam informações sobre como a disponibilidade de nitrogênio afeta a absorção e o acúmulo de Se nos grãos de arroz. Assim, o objetivo do trabalho foi avaliar como o efeito combinado do Se e do nitrogênio podem afetar a produção e a composição nutricional dos grãos de arroz. Não foi observado efeito significativo do Se nas concentrações dos pigmentos, A, gs, Ci/Ca e E na produção de grãos independente do fornecimento de nitrogênio. No entanto, o tratamento com Se combinado ao nitrogênio aumentou a expressão de OsSULTR1.2 e OsPT2 na raiz mais do que o fornecimento de nitrogênio sozinho, enquanto o aumento de OsNIP2.1 foi independente do fornecimento de nitrogênio. Porém, o aumento do suprimento de nitrogênio elevou a expressão relativa de OsNRT1.1B, um transportador de influxo de nitrato, potencializando a translocação de Se da raiz para a parte aérea das plantas tratadas com Se, melhorando o teor de Se nos grãos. Foi observado também um aumento significativo nos teores de N, P, S e Fe em grãos de plantas de arroz tratadas com Se cultivadas em condições limitantes de nitrogênio, enquanto o teor de Ca aumentou independentemente do fornecimento de nitrogênio. Entretanto, o Se tendeu a reduzir as concentrações de Cu e Zn e aumentar o teor de Mg e Mo nos grãos de plantas cultivadas em 16 mM e 24 mM de nitrogênio em comparação com plantas limitadas por nitrogênio. Além disso, existiu uma interação sinérgica entre o nitrogênio e o Se no teor de proteína total, uma vez que a fração de glutelina foi acentuadamente elevada nos grãos das plantas tratadas com Se. Ademais, o Se aumentou o teor de aminoácido total no grão de plantas cultivadas em condição limitada e em 16 mM de nitrogênio, em relação às plantas tratadas com suprimento comparável de nitrogênio. No entanto, o efeito do aumento da concentração de nitrogênio nas concentrações de açúcar solúvel e amido foi independente do fornecimento de Se. Assim, a combinação de Se a concentrações de nitrogênio teve um efeito positivo nos níveis calóricos dos grãos, mas um efeito negativo na concentração de uma gama de minerais (Fe, Zn, Cu e Mn). Palavras-chave: Expressão gênica. Fertilização com selênio. Produção de arroz. Suprimento de nitrogênio. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)