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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/52158| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Role of guard cell metabolism and mesophyll-derived metabolites on stomatal movement regulation in angiosperm and fern models |
| Título em inglês: | Role of guard cell metabolism and mesophyll-derived metabolites on stomatal movement regulation in angiosperm and fern models |
| Autor(es): | Cândido Sobrinho, Silvio Alencar |
| Orientador: | Daloso, Danilo de Menezes |
| Palavras-chave: | controle estomático;evolução estomática;metabolômica |
| Data do documento: | 2020 |
| Citação: | CÂNDIDO SOBRINHO, Silvio Alencar. Role of guard cell metabolism and mesophyll-derived metabolites on stomatal movement regulation in angiosperm and fern models. 2020. 69 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020. |
| Resumo: | Plantas usam água em muitos processos fisiológicos como reações metabólicas, condução de seiva pelos vasos condutores e dissipação de calor via transpiração. Estômatos, estruturas encontradas principalmente na epiderme foliar, são compostos por duas células guarda e um poro, são a principal via de entrada de CO2 para fotossíntese e de saída de água através da transpiração, sendo assim, reguladores chave da eficiência do uso da água da planta. Estímulos ambientais e endógenos combinadamente regulam os movimentos estomáticos através de mudanças no metabolismo das células guarda. No entanto, ainda não é claro como os mecanismos da regulação estomática desenvolveram-se como caracteres evolutivos. Esta pesquisa, disposta em dois capítulos, consiste em uma revisão sobre o metabolismo de células guarda (Capítulo I), e uma investigação de quais metabólitos e vias metabólicas estão envolvidas na regulação dos movimentos estomáticos em angiospermas e samambaias (Capítulo II). Neste último, iniciou-se a pesquisa a partir de uma meta-análise com dados de trocas gasosas e metabolômica encontrados em literatura. Posteriormente, elencamos os metabólitos glutamato, malato e sacarose para investigar a dinâmica de resposta estomática em feijão cáupi, e em duas espécies de samambaias sob aplicação exógena destes metabólitos. Utilizamos, também, um tratamento com ácido abscísico (ABA) e outro com manitol, este último como controle osmótico. Os resultados demonstraram que as espécies de samambaias utilizadas neste estudo não apresentaram mudanças na condutância estomática (gs) sob ABA, enquanto uma drástica redução foi observada em angiosperma sob este fitormônio. A aplicação exógena de malato e sacarose induziu o fechamento estomático em todas espécies, porém com maior velocidade na angiosperma. Estes resultados sugerem que a menor velocidade de resposta e níveis de gs amplamente observada nas samambaias, provavelmente envolve, também, alteração na resposta estomática à metabólitos oriundos das células mesofílicas. Assim, nossos resultados sugerem que as angiospermas, além de possuírem mecanismos sensíveis ao ABA, demonstram a contribuição do metabolismo das células do mesófilo para a velocidade da resposta estomática em angiospermas. |
| Abstract: | Plants use water in many physiological processes such as in metabolic reactions, sap conduction through vessels and heat quenching through transpiration. Stomata, structures mainly found at the leaf epidermis, are the main inlet of CO2 for photosynthesis and outlet of water, being thus key regulators of plant water use efficiency. Combined environmental and endogenous stimuli regulate stomatal movements by changes in the metabolismo of guard cells. However, it remains nuclear how such mechanisms of stomatal regulation have developed as evolutive traits. This research, divided in two chapters, consists in a literature review of guard cell metabolism (Chapter I), and the investigation of which metabolites and metabolic pathways are involved on stomatal movement regulation in angiosperms and ferns (Chapter II). This later, started the research from a meta-analysis of gas enchange and metabolomics data available in literature. Further, the metabolites glutamate, malate sucrose were chosen to investigate the response ons tomatal dynamics in cowpea bean, and two fern species under exogenous application of these metabolites. Abcisic acid (ABA) and mannitol, this later used as na osmotic control were also used. Results demonstrate fern species used in this study did not show significant changes on stomatal conductance (gs) using ABA, whilst a drastic reduction has been observed in angiosperms using this phytohormone. The application of exogenous malate and sucrose induced the stomatal closure in all species, however at higher intensity and velocity in angiosperm. This results suggest lesser gs intensity and velocity observed in ferns, may be due changes on stomatal responses to metabolites driven from mesophyll cells. Thus, the results suggest angiosperms possess differential mechanisms which increase sensitivity to ABA and of the increased contribution of mesophyll-driven metabolites to velocity of stomatal responses in angioperms. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/52158 |
| Aparece nas coleções: | DBBM - Dissertações defendidas na UFC |
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