Nitrogen form effects on early corn root morphological and anatomical development

Resumo

O aumento da nutrição com NH4 causa raízes mais grossas (maior comprimento g/m de raiz) do que a nutrição com NO3. Este estudo examinou a anatomia subjacente da morfologia da raiz alterada pela forma N. O milho (B73xLH51) foi cultivado em soluções nutritivas completas contendo NO3- ou NH4-N. As plantas foram colhidas quatro vezes entre 13 e 20 dias após a germinação. Os comprimentos das raízes foram medidos e foram feitas fotomicrografias das seções transversais das raízes primárias e nodais. As plantas cresceram melhor sob o regime de NH4. Isso provavelmente se deveu ao controle da acidez na faixa de pH 6,0 a 6,5 usando 2,0 mM MES. O sistema radicular primário foi 16% mais espesso sob NH4-N. Não foi detectada nenhuma diferença devido à forma de N na área da seção transversal da base do eixo primário, sugerindo que o NH4-N causou laterais mais espessas. As áreas de seção transversal das raízes nodais da primeira camada foram 27% e as raízes da segunda camada foram 10,5% maiores sob NH4-N. As alterações nas regiões estelares e corticais foram proporcionais nas raízes nodais da primeira camada, mas o córtex foi responsável pela maior parte do espessamento induzido pelo NH4 nas raízes nodais da segunda camada. O número de elementos do metaxilema tardio não foi afetado pela forma de N. São discutidas as possíveis implicações dessas diferenças morfológicas e anatômicas.

Abstract

Enhanced NH4 nutrition causes thicker roots (higher g/m root length) than NO3 nutrition. This study examined the underlying anatomy of N‐form altered root morphology. Corn (B73xLH51) was cultured in complete nutrient solutions containing NO3‐ or NH4‐N. Plants were harvested four times between 13 and 20 days after germination. Root lengths were measured and photomicrographs taken of primary and nodal root cross‐sections. Plants grew better under the NH4 regime. This was probably due to controlling acidity in the pH 6.0 to 6.5 range using 2.0 mM MES. The primary root system was 16% thicker under NH4‐N. No difference due to N form in the cross‐sectional area of the primary axis base was detected, suggesting that NH4‐N caused thicker laterals. Cross sectional areas of the first tier nodal roots were 27%‐ and 2nd tier roots 10.5%‐ greater under NH4‐N. Changes in the stelar and cortical regions were proportional in 1st tier nodal roots, but the cortex accounted for most of the NH4‐induced thickening in 2nd tier nodal roots. The number of late metaxylem elements was not affected by N form. Possible implications of these morphological and anatomical differences are discussed.