Juan Carlos Alvares Pizarro

Bases fisiológicas e bioquímicas para a seleção de materiais tolerantes ao estresse hídrico em cultivares crioulas e melhoradas de feijão-de-corda

Descrição: A falta de recursos hídricos é um dos fatores mais limitantes para o desenvolvimento da agricultura em regiões semiáridas como o cariri cearense. Uma das alternativas para superar esse problema é a busca por cultivares com características adaptativas para tolerar esse estresse e manter sua sobrevivência e produção. O feijão-de-corda é uma cultura formada por inúmeras variedades classificadas como crioulas e outras melhoradas. As primeiras são bastante usadas na agricultura familiar e certamente possuidoras de ampla variabilidade em relação a suas características adaptativas à seca. Contudo, elas têm sido pouco estudadas. As cultivares melhoradas, indicadas algumas para cultivo em sequeiro, têm sido selecionadas em base a critérios agronômicos. A presente proposta visa estudar a bases fisiológicas e bioquímicas da adaptação ao estresse hídrico com base no estudo das relações hídricas em diferentes materiais de feijão-de-corda para a seleção de cultivares com tolerância a esse estresse. As plantas serão submetidas ao estresse hídrico em dois sistemas de cultivo diferentes: em solução nutritiva (com o uso de PEG) e em solo (estresse hídrico progressivo). As análises realizadas visam verificar os diferentes fatores que contribuem à manutenção das relações hídricas, tanto nas raízes como nas folhas. Serão analisadas a condutividade hidráulica das raízes, o fechamento estomático, o ajustamento osmótico e conteúdo de água em folhas e raízes. Além disso, estudar-se-á a expressão de aquaporinas e o papel dos solutos orgânicos e inorgânicos no processo de adaptação ao estresse hídrico. Acredita-se que a visão integrada de todos esses mecanismos permitirá uma compreensão mais precisa da capacidade de adaptação à seca e auxiliará na identificação de outras cultivares com sensibilidade e tolerância a esse estresse..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Influência do nitrogênio inorgânico no metabolismo e na fisiologia de plantas submetidas aos estresses hídrico e salino: Papel dos aminoácidos e carboidratos solúveis

Descrição: O N inorgânico presente no solo tem significativa influencia sobre diferentes processos fisiológicos e bioquímicos das plantas. Dentre estas características, o acúmulo de aminoácidos e carboidratos, é uma das mais importantes. É sabido que estas moléculas tem um papel adaptativo a diferentes condições de estresse, pois estão envolvidas na absorção de água (ajustamento osmótico), na proteção de estruturas celulares e membranas, e na regulação do balanço iônico. Com base nessas ideias, objetivou-se estudar a adaptação de plantas aos estresses hídrico e salino, típicos de regiões semiáridas, e o papel das fontes de N inorgânico na indução de mecanismos de tolerância. O trabalho será realizado com culturas de importância social e econômica para a região do Cariri como o feijão-de-corda (Vigna unguiculata Walp.) e gramíneas forrageiras. As plantas serão cultivadas em soluções nutritivas contendo quatro diferentes tipos de N inorgânico: NO3 , NH4+, a mistura NO3-/NH4+ e ureia, e submetidas à salinidade com NaCl a 75 mM ou ao estresse hídrico com PEG (-0,7 MPa). As plantas serão coletadas após cinco e nove dias de exposição ao estresse e usadas para as análises de crescimento; conteúdo de aminoácidos e carboidratos; teores de NH4+ e NO3-; conteúdo de clorofila e carotenoides; teor relativo de água; e teores de K+ e Na+. Espera-se que os dados produzidos contribuam ao entendimento da influencia da fonte de N na adaptação aos estresses de regiões semiáridas e tenham uma aplicação em campo para amenizar os efeitos negativos sobre a produção de alimentos por agricultores familiares..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (2) .

Capacidade de absorção e acúmulo de K+ como indicadores de tolerância aos estresses hídrico e salino em gramíneas forrageiras

Descrição: A absorção de K+ é um componente-chave da tolerância das plantas aos estresses hídrico e salino, os quais são de ocorrência frequente em regiões semi-áridas. A regulação das taxas de influxo de K+ pode mostrar grande variabilidade entre cultivares e espécies, e em consequência, determinar o grau de adaptação das plantas quando submetidas a essas condições. A presente proposta visa estudar, em diferentes espécies de gramíneas forrageiras, a absorção de K+ e seu acúmulo nos tecidos da planta, e testar a hipótese de que os cultivares mais eficientes na absorção e acúmulo de K+ são menos susceptíveis aos estresses hídrico e salino. Os experimentos iniciais serão realizados com o intuito de verificar a adaptabilidade de diferentes espécies de gramíneas forrageiras à baixa disponibilidade de K+. A partir desses dados será determinada a concentração mínima de K+ no meio de cultivo, na qual o crescimento, teores de K+ e concentração de moléculas orgânicas não são afetados quando comparados às condições controle (níveis maiores de K+ na solução de crescimento). Estabelecida essa concentração, as plantas serão cultivadas em meios com diferentes níveis de salinidade e potencial osmótico, a fim de verificar como esses fatores externos afetam a capacidade de acúmulo de K+, e como esta, influencia na fisiologia e nos processos metabólicos das plantas. Ensaios de depleção serão realizados para caracterizar os parâmetros cinéticos da absorção de K+ e a contribuição e regulação de diferentes transportadores de membrana (canais, carreadores e bombas de H+) envolvidos na aquisição desse nutriente sob condições de estresse hídrico e salinidade. Espera-se que os dados gerados nesta pesquisa contribuam ao entendimento da adaptação à salinidade e ao déficit hídrico em função da melhor capacidade para regular a homeostase de K+ em gramíneas forrageiras, espécies de grande potencial produtivo em regiões semi-áridas.