La partición de carbono y la asimilación como afectados por la deficiencia de nitrógeno en la yuca

La partición de carbono y la asimilación como afectados por la deficiencia de nitrógeno en la yuca

Resumen

Las plantas de yuca (Manihot esculenta Crantz) fueron criados en un medio radical arena regada con soluciones nutritivas, bajo condiciones de invernadero. A medida que aumentaba la N-abastecimiento, disparar masa seca se incrementó en un grado mayor que la masa seca de la raíz, lo que conduce a un aumento del rodaje de la relación raíz. En las hojas, el contenido de sacáridos solubles totales, sacáridos no reductores, y fosfato inorgánico aumentó linealmente con el aumento de N-suministro. Se encontró una respuesta opuesta para reducir sacáridos y almidón.

En general, el contenido de sacáridos no reductores fue considerablemente mayor que el contenido de almidón. La actividad de la sacarosa sin tasa no se detectó, independientemente de los N-tratamientos; Por el contrario, la actividad de neutro y ácido invertasas aumentaron con el aumento de N-disponibilidad. Raíces acumulan sacáridos solubles totales más, pero menos reducir sacáridos y almidón, como la N-alimentación aumentaron. las tasas de fotosíntesis disminuyeron con el aumento de N-deficiencia. Tal disminución se asoció circunstancialmente a la reducción de sacárido, pero no almidón, acumulación. Los resultados sugieren una limitada capacidad para la exportación de carbono de la fuente de hojas bajo N-limitación.

Palabras clave adicionales: invertasa ; Manihot esculenta ; nitrato; fotosíntesis; sacárido ; sacarosa sintasa.

Introducción

La tasa de N- asimilación es un determinante importante de crecimiento de las plantas y el desarrollo, y una media de primaria que N influye en el crecimiento es la alteración de la adquisición planta y la distribución interna de carbono ( Rufty et al. 1984 ) . En virtud de la limitación de N, crecimiento de los brotes a menudo se inhibió en un grado mayor que el crecimiento de la raíz, lo que resulta en una disminuir en el rodaje de la relación raíz. La planta restringido desarrollo parece ser debido principalmente a una disminución de la hoja área en lugar de a una tasa disminuyó de asimilación neta de carbono (PN ) por unidad de área foliar ( Sage et al., 1987 , Lima et al .2000 ) .

Mientras disipador de capacidad se reduce con el suministro de N - baja, la partición de carbono entre los diferentes órganos de la planta como así como la asignación de carbono entre las vías metabólicas tales como la formación de almidón, la formación de sacarosa, y la glucólisis puede ser alterado profundamente ( Rao y Terry 2000) . En general , los sacáridos se acumulan bajo N- limitación, que puede dar lugar a una inhibición por retroalimentación de la PN , aunque Tal inhibición de la retroalimentación no siempre se ha encontrado ( Sage et al. 1989 ) .

Diferentes enfoques experimentales han demostrado que los sacáridos juegan un papel clave en este mecanismo de regulación mediante la representación a nivel bioquímico , podría surgir la inhibición por retroalimentación de PN de una síntesis de sacarosa limitada con la consecuente restricción de fosfato inorgánico ( Pi ) el reciclado de los cloroplastos ( Goldschmidt y Huber 1992 ) . También, mecánico la distorsión del cloroplasto por la ampliación de granos de almidón se ha sugerido para disminuir la ribulosa - 1,5- bisfosfato carboxilasa / oxigenasa ( RuBPCO ) catálisis ( DeLucia et al., 1985 , Grub y Mächler 1990) , aunque esto es una cuestión en debate ( Goldschmidt y Huber 1992 ) . Por otra parte , la limitación de N puede reducir simplemente PN la disminución del contenido de pigmentos fotosintéticos y transportadores de electrones , así como la síntesis de varios enzimas que intervienen en el ciclo de Calvin , en particular RuBPCO ( Terashima y Evans 1988)

Para algunos países latinoamericanos, asiáticos , africanos y en particular yuca países es un cultivo básico importante , y uno de las fuentes primarias más importantes de la energía de los alimentos en el dieta de más de 600 millones de personas . En 2001 , la yuca plantación ascendió a cerca de 17 millones de hectáreas en todo el mundo produciendo casi 180 millones de toneladas de raíces tuberosas . Los pequeños productores principalmente el cultivo de mandioca en la empobrecida de arena, los suelos , la adopción de sistemas de bajos insumos en el que poco o nada aplicación de fertilizantes es la norma. Por lo tanto nutriente deficiencias , en particular de N, son comunes. Aún así,yuca produce razonablemente bien bajo estas circunstancias (El- Sharkawy et al. 1993 ) . Sin embargo , es poco sabe acerca de cómo yuca se aclimata a la N- inanición.

El objetivo de este trabajo fue , entonces, para examinar los efectos de N en el crecimiento , la fotosíntesis , así como la partición de carbono y la asignación en plantas de yuca cultiva en un rango de N- suministros.

Resultados y discusión

la asignación de carbono y la partición: Masa seca de toda la planta, brotes y raíces tuberosas se incrementaron de forma curvilínea , mientras que la masa seca de las raíces absorbentes lo hizo de forma lineal , con el aumento de N- alimentación ( Fig. 1 ) . Los cambios en la masa seca de los brotes eran mucho más pronunciados que el de las raíces y como consecuencia, dispara para acabar con la relación aumentó N- disponibilidad (Fig. 1 ) . Esto indica que ajustes en la partición de carbono entre el rodaje y el sistema de raíces se produjo en respuesta a N- suministro. En las hojas , mientras que la reducción de contenido de sacáridos (Se supone que la glucosa y la fructosa en su mayoría ) se redujo, las de sacáridos no reductores (se supone que la mayoría sacarosa ) aumentó con el aumento de N- aplicaciones (Fig. 2A , B). Desde sacáridos no reductores predominaron más sacáridos reductores , contenido de solubles totales por lo tanto, sacáridos aumentaron en respuesta a N- suministro (Fig. 2C) . A excepción de las plantas cultivadas bajo severa N - deficiencia, la reducción no contenido en sacáridos , y es probable que la sacarosa, fue significativamente mayor que el contenido de almidón . en las plantas crecido en el más alto N- aplicación, por ejemplo , el contenido de sacáridos no reductores era más de 3 veces más grande que en el contenido de almidón ( compare Fig . 2B con la Fig . 2D ) , así yuca es un alto ex - hoja de sacarosa . Estos resultados apoyan la asunción de Angelov et al . ( 1993 ) que la yuca muestra una marcada capacidad para desviar el recién fotosintéticamente fijas de carbono para formar sacarosa.

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