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Tipo: Tese
Título : Salt acclimation and ionic homeostasis are associated with priming and acquired memory in rice plants
Título en inglés: Salt acclimation and ionic homeostasis are associated with priming and acquired memory in rice plants
Autor : Sotero, Allana Rayra Holanda
Tutor: Lacerda, Claudivan Feitosa de
Palabras clave en portugués brasileño: Euestresse;Oryza sativa L.;Plasticidade fenotípica;Priming
Palabras clave en inglés: Eustress;Oryza sativa L.;Phenotypic plasticity;Priming
Áreas de Conocimiento - CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
Fecha de publicación : 2025
Citación : SOTERO, Allana Rayra Holanda. Salt acclimation and ionic homeostasis are associated with priming and acquired memory in rice plants. 2025. Tese (Doutorado em Ciência do Solo) - Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Resumen en portugués brasileño: Esta tese teve como objetivo testar as hipóteses de que a pré-exposição de plantas de arroz a fatores euestressores nas fases iniciais da vida conseguem gerar memória do estresse. Essa memória seria responsável por promover respostas metabólicas mais eficientes para alcançar um estado de aclimatação mais rapidamente. Desse modo, a primeira parte da tese consiste em uma contextualização sobre a importância dos estudos sobre salinidade do solo e produção de arroz para a segurança alimentar. Em seguida, é feita uma breve revisão de conceitos de grande relevância no contexto da pesquisa, tais como aclimatação e estresse de plantas, bem como os conceitos de euestresse e priming e sua relevância no meio científico. Na sequência, iniciamos a parte experimental buscando identificar uma dose de salinidade capaz de promover efeitos euestressores em plantas de arroz. Para isso, conduzimos um experimento com diferentes doses de salinidade (baixa - 16 mM de NaCl; média - 25 mM; e alta - 50 mM) aplicadas em ciclos de exposição-recuperação para identificar possíveis diferenças nas respostas devido à repetição do estresse, bem como seu efeito espacial nos tecidos. Os resultados indicam que doses salinas de leve a moderadas, ao serem aplicadas nas fases vegetativas, apresentam potencial de formação de memória do estresse, de modo que as plantas expostas apresentam alterações morfológicas em relação às plantas controle, contudo sem comprometer severamente a produtividade da cultura. De posse dos resultados desse primeiro experimento, um segundo foi conduzido utilizando salinidade moderada (25 mM de NaCl por 7 dias) como agente de priming em diferentes fases do desenvolvimento das plantas para identificar o efeito do tempo de aplicação nas respostas metabólicas e morfológicas. As etapas testadas foram priming durante a germinação e durante o momento de tradicional transplantio (V6) seguidas de estresse salino (50 mM de NaCl), imitando a condição real de exposição das plântulas após o transplantio. Como resultado, obtivemos que o priming aplicado durante a fase de semente (SPS) apresentou alto potencial benéfico para a cultura. Apesar da redução no comprimento das folhas, houve um aumento na produção de biomassa seca e perfilhamento em relação ao tratamento controle. Por outro lado, o tratamento de priming aplicado no momento do transplantio (VPS) apresentou forte efeito distressor, com parâmetros inferiores aos obtidos pelo tratamento de estresse salino sozinho (S). Além disso, foi possível identificar visualmente o necrosamento prematuro dos tecidos da folha bandeira, apesar de esta não apresentar acúmulo de íons tóxicos. Em conjunto, os resultados desses estudos apresentam a grande plasticidade fenotípica do arroz, apresentando respostas diferenciais em cada tecido e adaptando-se conforme o momento de exposição ao fator estressante, da intensidade do estresse, do estado de aclimatação. Mais estudos são necessários relacionados a parte epigenética para desvendar os mecanismos por trás dessa plasticidade, considerando a escala espaço-tempo desses organismos de comportamento tão complexo e dinâmico.
Abstract: This thesis aimed to test the hypotheses that the pre-exposure of rice plants to eustressors in the early stages of life can generate stress memory. This memory would be responsible for promoting more efficient metabolic responses under salt conditions and to achieve an acclimation state faster. Thus, the first part of the thesis consists of a contextualization on the importance of studies on soil salinity and rice production for food security. Then, a brief review of concepts of great relevance in the context of research, such as acclimation and stress of plants, as well as the concepts of eustress and priming and their relevance in the scientific environment. Subsequently, we started the experimental part, seeking to identify salinity dose capable of promoting eustressor effects in rice plants. For this, we conducted an experiment with different salinity doses (low - 16 mM NaCl; moderate - 25 mM; and high - 50 mM) applied in exposure-recovery cycles to identify possible differences in the responses due to stress repetition, as well as the spatial effect of ionic accumulation on tissues. The results indicate that saline doses from low to moderate, when applied in the vegetative phases, present potential for stress memory formation. So, the exposed plants have morphological alterations in relation to the control plants, yet without severely compromising crop productivity. From the results of this first experiment, a second experiment was carried out using moderate salinity (25 mM NaCl for 7 days) as priming agent at different stages of plant development to identify the effect of application time on metabolic and morphological responses. The tested treatments were priming during germination and during traditional transplanting moment (V6) followed by saline stress (50 mM NaCl), imitating the actual condition of exposure of seedlings after transplanting. As a result, we obtained that the seed priming (SPS) presented high beneficial potential for the crop. Despite reduction in leaf length, there was an increase in dry biomass production and tillering compared to the control treatment. On the other hand, the priming treatment applied at the time of transplanting (VPS) showed a strong distressor effect, with lower parameters than those obtained by the salt stress treatment alone (S). In addition, it was possible to visually identify the premature necrosis of the flag leaf tissues, although they did not present toxic ions' accumulation. Together, the results of these studies show the great phenotypic plasticity of rice, presenting differential responses in each tissue and adapting according to the moment of exposure to the stressful factor, stress intensity, acclimation state. More studies are needed related to the epigenetic part to unravel the mechanisms behind this plasticity, considering the space-time scale of these organisms with such complex and dynamic behavior.
URI : http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83368
ORCID del autor: https://orcid.org/0000-0001-6002-0634
Lattes del autor: http://lattes.cnpq.br/7758789001349392
ORCID del tutor: https://orcid.org/0000-0002-5324-8195
Lattes del tutor: http://lattes.cnpq.br/4576414337840820
Derechos de acceso: Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: PPCS - Teses defendidas na UFC

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