![\"\"](\"https:\/\/smastr16.blob.core.windows.net\/pgibt\/sites\/242\/2023\/01\/faixaposipa.jpg\")
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Em 18 de fevereiro de 2025, Rafael Caetano da Silva, aluno de doutorado do programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Pesquisas Ambientais IPA \u2013 SP, bolsista CNPq defendeu sua tese intitulada, \u201cO Papel do \u00d3xido N\u00edtrico e de Fontes Inorg\u00e2nicas de Nitrog\u00eanio no Desenvolvimento Radicular e nas Respostas de Arabidopsis thaliana<\/em> (L.) Heynh. e Araucaria angustifolia<\/em> (Bert.) Kuntze a Estresses Abi\u00f3ticos\u201d, no modo virtual.<\/p>\n \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 A banca examinadora foi presidida pela sua orientadora, Profa. Dra. Mar\u00edlia Gaspar, Profa. Dra. Silvia Ribeiro de Souza, Prof. Dr. Luciano Freschi, Prof. Dra. Neidiquele Maria Silveira e Prof. Dr. Luciano do Amarante.<\/p>\n \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Em sua tese de doutorado, o pesquisador Rafael Caetano da Silva investigou o uso de doadores de \u00f3xido n\u00edtrico (NO) e glutationa (GSH), em formula\u00e7\u00f5es livres ou nanoencapsuladas, como estrat\u00e9gia para mitigar os efeitos de estresses abi\u00f3ticos em plantas. Dividido em quatro cap\u00edtulos, o estudo envolveu experimentos com Arabidopsis thaliana<\/em> e Araucaria angustifolia<\/em>, com foco nos impactos do d\u00e9ficit h\u00eddrico e do uso de am\u00f4nio como fonte \u00fanica de nitrog\u00eanio. Nos ensaios com A. thaliana<\/em>, Rafael demonstrou que a aplica\u00e7\u00e3o ex\u00f3gena de NO favorece o crescimento da raiz principal e ameniza os efeitos t\u00f3xicos do cultivo exclusivo com am\u00f4nio, al\u00e9m de alterar padr\u00f5es de desenvolvimento radicular, tornando-os mais semelhantes aos observados em plantas cultivadas com nitrato. J\u00e1 nos experimentos com A. angustifolia<\/em>, uma con\u00edfera nativa e criticamente amea\u00e7ada de extin\u00e7\u00e3o, a pesquisa revelou que mudas jovens s\u00e3o capazes de crescer com diferentes fontes inorg\u00e2nicas de nitrog\u00eanio, incluindo am\u00f4nio e nitrato, sem preju\u00edzo ao desenvolvimento, contrariando a vis\u00e3o predominante de uma prefer\u00eancia exclusiva pelo am\u00f4nio nesse est\u00e1gio.<\/p>\n \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Outro destaque da tese foi a aplica\u00e7\u00e3o de nanopart\u00edculas contendo NO ou GSH como estrat\u00e9gia para mitigar os efeitos da seca. \u201cMesmo sendo uma esp\u00e9cie tolerante a curtos per\u00edodos de seca, a aplica\u00e7\u00e3o dessas nanopart\u00edculas ofereceu uma prote\u00e7\u00e3o adicional importante\u201d, explica o pesquisador. As formula\u00e7\u00f5es melhoraram par\u00e2metros bioqu\u00edmicos, fisiol\u00f3gicos e de crescimento das plantas, sendo a quitosana, utilizada como matriz das nanopart\u00edculas, um elemento-chave na resposta positiva observada.<\/p>\n \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Com florestas de arauc\u00e1ria reduzidas a apenas 2,5% de sua distribui\u00e7\u00e3o original e proje\u00e7\u00f5es alarmantes para seu futuro, a pesquisa oferece caminhos concretos para a\u00e7\u00f5es de conserva\u00e7\u00e3o e reflorestamento. Segundo Rafael, \u201cessas tecnologias t\u00eam potencial para serem aplicadas de forma sustent\u00e1vel em viveiros e projetos de recupera\u00e7\u00e3o ambiental, tanto para a arauc\u00e1ria quanto para outras esp\u00e9cies florestais sens\u00edveis \u00e0s mudan\u00e7as clim\u00e1ticas\u201d.<\/p>\n \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Os resultados apontam novos caminhos para a conserva\u00e7\u00e3o da esp\u00e9cie e mostram como a nanotecnologia pode contribuir para o enfrentamento dos desafios impostos pelas mudan\u00e7as clim\u00e1ticas \u00e0s florestas nativas do Brasil.<\/p>\n Os impactos ambientais causados pela a\u00e7\u00e3o antr\u00f3pica t\u00eam potencializado as mudan\u00e7as clim\u00e1ticas. Essas altera\u00e7\u00f5es refletem em impactos diretos em esp\u00e9cies vegetais, que s\u00e3o s\u00e9sseis e, portanto, necessitam de estrat\u00e9gias para tolerar situa\u00e7\u00f5es de estresse, como o excesso ou a escassez de \u00e1gua, causados pelo desbalan\u00e7o nos regimes h\u00eddricos. Dentre os mecanismos de toler\u00e2ncia ao estresse, o \u00f3xido n\u00edtrico (NO) possui um papel fundamental, sendo um radical livre gasoso derivado do metabolismo do nitrog\u00eanio (N) com importante papel na morfofisiologia vegetal. Apesar de seu envolvimento nas respostas antiestresse, a rela\u00e7\u00e3o do NO nas respostas induzidas pelas fontes de N ainda n\u00e3o est\u00e1 completamente elucidado. Recentemente, nanopart\u00edculas (NPs) liberadoras de NO v\u00eam sendo utilizadas para controlar a r\u00e1pida decomposi\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas doadoras de NO e aumentar sua atividade biol\u00f3gica. Diante disso, objetivou-se com esse estudo: I – avaliar o potencial protetor de um doador de NO na esp\u00e9cie modelo Arabidopsis thaliana<\/em> (L.) Heynh., cultivadas em nitrato (NO3<\/sub>–<\/sup>) e\/ou am\u00f4nio (NH4<\/sub>+<\/sup>) e sob diferentes disponibilidades de oxig\u00eanio (norm\u00f3xia, hip\u00f3xia e an\u00f3xia); II – avaliar as estrat\u00e9gias no uso de fontes inorg\u00e2nicas de N em mudas de Araucaria angustifolia<\/em> (Bert.) Kuntze e; III – avaliar o potencial protetor de um doador de NO nanoencapsulado em mudas de A. angustifolia sob d\u00e9ficit h\u00eddrico. Para tais, foram analisados par\u00e2metros bioqu\u00edmicos (metabolismo do N, produ\u00e7\u00e3o de NO e S-nitrosoti\u00f3is, e perfil metab\u00f3lico) e morfofisiol\u00f3gicos (comprimento, massas frescas e secas, an\u00e1lises da morfologia radicular, potencial h\u00eddrico, conte\u00fado relativo de \u00e1gua) da esp\u00e9cie arb\u00f3rea nativa. J\u00e1 para a esp\u00e9cie modelo, analisou-se a morfologia radicular (comprimento da raiz principal, densidade de pelos absorventes e ra\u00edzes laterais) e o transporte de auxinas (an\u00e1lises em microsc\u00f3pio de fluoresc\u00eancia utilizando os genes rep\u00f3rteres GFP::DR5 e GFP::PIN1). Em rela\u00e7\u00e3o ao observado para A. thaliana<\/em>, o NO reverteu particialmente os efeitos delet\u00e9rios causados pelo cultivo em hip\u00f3xia, levando a maiores valores de comprimento das ra\u00edzes principais, mesmo em plantas cultivadas com am\u00f4nio. Interessantemente, esse aumento foi relativamente menor ao aplicar um sequestrador de NO, demonstrando a import\u00e2ncia do NO no crescimento e desenvolvimento de plantas sob condi\u00e7\u00f5es de estresse. Al\u00e9m disso, a aplica\u00e7\u00e3o de NO tamb\u00e9m estimulou o desenvolvimento mais r\u00e1pido das ra\u00edzes laterais em compara\u00e7\u00e3o a plantas mantidas em apenas am\u00f4nio, assemelhando-se as mantidas em nitrato. Quanto \u00e0s estrat\u00e9gias de uso de N pela A. angustifolia<\/em>, constatou-se que a esp\u00e9cie apresenta elevada plasticidade frente \u00e0s diferentes fontes inorg\u00e2nicas de N testadas. Embora a esp\u00e9cie tenha aproveitado de forma eficiente tanto o nitrato quanto o am\u00f4nio, este \u00faltimo promoveu viii maiores n\u00edveis de clorofilas e carotenoides. Tamb\u00e9m foi discutido que as respostas possivelmente foram fortemente influencidas pelas reservas hipocotilares, j\u00e1 que estas s\u00e3o altamente importantes para o desenvolvimento nas fases iniciais de crescimento. Para as mudas de A. angustifolia<\/em> mantidas sob condi\u00e7\u00f5es limitantes de \u00e1gua, observou-se que o doador de NO nanoencapsulado apresentou um importante papel protetor. Os n\u00edveis de peroxida\u00e7\u00e3o lip\u00eddica foram menores em plantas tratadas com NO em compara\u00e7\u00e3o aos do grupo controle. Al\u00e9m disso, o NO tamb\u00e9m promoveu maior ac\u00famulo de osmoprotetores e crescimento da parte a\u00e9rea mesmo em condi\u00e7\u00f5es de d\u00e9ficit h\u00eddrico. Em conjunto, os resultados obtidos evidenciam o potencial do NO como uma ferramenta promissora na mitiga\u00e7\u00e3o dos efeitos adversos causados por estresses ambientais, como a hip\u00f3xia e o d\u00e9ficit h\u00eddrico, em esp\u00e9cies vegetais chave como A. thaliana<\/em> e A. angustifolia<\/em>. A compreens\u00e3o aprofundada dos mecanismos bioqu\u00edmicos e morfofisiol\u00f3gicos envolvidos nas respostas ao NO e \u00e0 fonte de N abre novas perspectivas para o desenvolvimento de estrat\u00e9gias sustent\u00e1veis na agricultura e na conserva\u00e7\u00e3o de esp\u00e9cies vegetais frente aos desafios clim\u00e1ticos emergentes.<\/p>\n Palavras-chave<\/strong>: D\u00e9ficit h\u00eddrico, hip\u00f3xia, metabolismo do nitrog\u00eanio, mudan\u00e7as clim\u00e1ticas, plasticidade vegetal<\/p>\n ABSTRACT<\/strong><\/p>\n The environmental impacts of anthropogenic activities have been identified as a contributing factor to the intensification of climate change. These alterations have a direct impact on plant species, which require adaptive strategies to tolerate stress conditions such as water excess or scarcity caused by imbalances in hydrological regimes. Among the stress tolerance mechanisms, nitric oxide (NO) plays a fundamental role as a gaseous free radical derived from nitrogen (N) metabolism, significantly influencing plant morphophysiology. Despite its involvement in stress responses, the relationship between NO and responses induced by different N sources remains insufficiently elucidated. Recently, NO-releasing nanoparticles (NPs) have been employed to regulate the rapid decomposition of NO-donating molecules and enhance their biological activity. Accordingly, this study aimed to: (i) evaluate the protective potential of an NO donor in the model species Arabidopsis thaliana<\/em> (L.) Heynh., grown with nitrate (NO3\u207b) and\/or ammonium (NH4\u207a) under varying oxygen availability (normoxia, hypoxia, and anoxia); (ii) assess strategies for the use of inorganic N sources in Araucaria angustifolia<\/em> (Bert.) Kuntze seedlings; and (iii) investigate the protective role of a nanoencapsulated NO donor in A. angustifolia seedlings under water deficit (WD). For these experiments, biochemical parameters (NO production, S-nitrosothiols, and metabolic profiling), and morphophysiological traits (root length, fresh and dry biomass, root morphology analysis, water potential, and relative water content) of the native species were analyzed. For the cultivated species, root morphology was analyzed (main root length, root hair density, and lateral roots), in addition to fluorescence microscopy analyses using reporter genes (GFP::DR5 and GFP::PIN1). In A. thaliana<\/em>, NO partially reversed the deleterious effects of hypoxia, promoting greater primary root length, even in ammonium-treated plants. Interestingly, this increase was relatively reduced upon the application of the NO scavenger cPTIO, highlighting the importance of NO in plant growth and development under stress conditions. Furthermore, the application of NO also stimulated faster development of lateral roots compared to plants grown solely with ammonium, resembling those grown with nitrate. Regarding N use strategies in A. angustifolia, this plant species exhibited high plasticity in response to different inorganic N sources, including combined nitrate and ammonium treatments. While the species efficiently utilized both nitrate and ammonium, the latter promoted higher chlorophyll and carotenoid levels. It was also discussed that the responses were possibly strongly influenced by the hypocotyl reserves, as they are crucial for development during the early growth stages. For A. angustifolia<\/em> seedlings subjected to water- x limited conditions, nanoencapsulated NO demonstrated a protective role against the deleterious effects of WD. Lipid peroxidation levels, indicated by malondialdehyde (MDA) content, were lower in nanoencapsulated NO-treated plants compared to controls. Additionally, nanoencapsulated NO enhanced osmoprotectant synthesis and shoot growth, even under WD conditions. These findings underscore the potential of NO as a promising tool for mitigating the adverse effects of environmental stresses such as hypoxia and WD in key plant species like A. thaliana<\/em> and A. angustifolia<\/em>. A deeper understanding of the biochemical and morphophysiological mechanisms underlying NO responses opens new perspectives for developing sustainable agricultural strategies and conservation efforts for plant species in the face of emerging climatic challenges.<\/p>\n Keywords: <\/strong>Climate change, hypoxia, nitrogen metabolism, plant plasticity, water deficit<\/p>\n
\nO Papel do \u00d3xido N\u00edtrico e de Fontes Inorg\u00e2nicas de Nitrog\u00eanio no Desenvolvimento Radicular e nas Respostas de Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. e Araucaria angustifolia (Bert.) Kuntze a Estresses Abi\u00f3ticos<\/h3>\n
\nRESUMO<\/strong><\/h4>\n
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(indispon\u00edvel para consulta)<\/p>\n