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Bidirectional crosstalk between plant hormone signaling and metabolism

N. Fàbregas, T. Yoshida, A. R. Fernie

Esta revisão integra os avanços recentes sobre a comunicação bidirecional entre a sinalização hormonal e o metabolismo vegetal, mostrando como os hormônios reprogramam o metabolismo primário e secundário e como os estados metabólicos, por sua vez, modulam a própria sinalização hormonal. O estudo destaca que essa interação é bem caracterizada para alguns hormônios, mas ainda pouco compreendida para outros, e propõe um quadro conceitual de rede integrada. Também discute técnicas atuais e emergentes para aprofundar o conhecimento sobre a interface entre metabólitos e hormônios, com implicações para a seleção de alvos de melhoramento de culturas.

The controversies of silicon’s role in plant biology

H. Sonah, J. G. Menzies, O. Reynolds, J. F. Ma, H. J. Kronzucker, R. R. Bélanger

Esta revisão integra dados moleculares e fenotípicos para reclassificar o transporte de silício e argumenta que muitas evidências, especialmente as de genômica funcional, não sustentam as alegações de que o silício afeta diretamente uma ampla gama de processos moleculares, bioquímicos e fisiológicos. O silício não é classificado como nutriente essencial, mas seus efeitos benéficos são amplamente relatados, gerando confusão sobre seus papéis biológicos. O estudo propõe o modelo da "obstrução apoplástica", no qual o silício atua fundamentalmente como um agente profilático extracelular contra estresses bióticos e abióticos, em vez de um agente celular ativo, com importantes efeitos em cascata sobre a forma e a função das plantas.

Effects of variety, year of cultivation and sulphur supply on the accumulation of free asparagine in the grain of commercial wheat varieties

T. Y. Curtis, S. J. Powers, R. Wang, N. G. Halford

Este artigo avalia o efeito do fornecimento de enxofre e o acúmulo de asparagina livre na qualidade dos grãos e a seleção de cultivares de trigo. A concentração de asparagina livre no trigo, fator determinante do potencial de formação de acrilamida, variou entre cultivares e safras e respondeu à adubação sulfatada.

Crosstalk of Abscisic Acid with Other Hormones and Signaling Molecules in Tomato Cold Stress Tolerance

F. Ding, X. Fan, R. Tian, M. Wang, Z. Sun

Esta revisão sintetiza o conhecimento atual e aponta lacunas críticas, especialmente sobre as interações contexto-dependentes do ácido abscísico e a integração da sinalização de cálcio com as vias do ácido abscísico sob estresse frio, oferecendo subsídios para o melhoramento genético da tolerância ao frio em tomateiro. O ácido abscísico atua como regulador central da tolerância do tomateiro ao frio, coordenando uma complexa rede de interações com outros hormônios e moléculas sinalizadoras. As interações hormonais fornecem bases para estratégias biotecnológicas de melhoramento da tolerância ao frio visa manter a produção em regiões temperadas.

The potassium battery: a mobile energy source for transport processes in plant vascular tissues

I. Dreyer, J. L. Gomez-Porras, J. Riedelsberger

Esta revisão aborda mecanismos fisiológicos e biofísicos fundamentais do transporte de potássio e energia em tecidos vasculares. As raízes absorvem potássio do solo e o transportam via xilema até a parte aérea, onde, em tecidos-fonte com ATP disponível, o potássio é carregado no floema e distribuído para outras partes da planta, inclusive de volta às raízes. A compreensão da comunicação nutricional entre parte aérea e raiz e da eficiência de transporte de fotoassimilados pode subsidiar estratégias para otimizar a produtividade das culturas.

Potassium Control of Plant Functions: Ecological and Agricultural Implications

J. Sardans, J. Peñuelas

Esta revisão integra evidências fisiológicas e ecológicas para demonstrar que o potássio deve ser considerado, nos estudos de ecossistemas terrestres, em nível de importância semelhante ao nitrogênio e ao fósforo, dado seu impacto na produtividade agrícola e na segurança alimentar global. O potássio é o cátion inorgânico mais abundante no meio celular vegetal, ao lado do cálcio, e desempenha papéis essenciais que vão além da nutrição mineral: controla o crescimento celular, a formação de madeira, o movimento de água no xilema e floema, o transporte de nutrientes e metabólitos, e as respostas a estresses abióticos e bióticos.

Nitrate leaching losses during pasture renewal – Effects of treading, urine, forages and tillage

S. Trolove, S. Thomas, G. van der Klei, M. Beare, R. Cichota, E. Meenken

Experimento de campo na Nova Zelândia comparando dois métodos de renovação de pastagem em solo pesado – ressemeadura direta de azevém no outono e cultivo intermediário de colza forrageira (com aração ou semeadura direta) seguido de azevém – com simulação de pastejo de inverno (urina e pisoteio). As perdas de nitrato a 1 m variaram de 16 a 38 kg N/ha; o pisoteio aumentou a compactação e reduziu a lixiviação em cerca de 40%.

Organic matter amendments to soil can reduce nitrate leaching losses from livestock urine under simulated fodder beet grazing Autores

B. J. Malcolm, K. C. Cameron, D. Curtin, H. J. Di, M. H. Beare, P. R. Johnstone, G. R. Edwards

Avaliação, em lisímetros com monólitos de solo na Nova Zelândia, da incorporação de materiais orgânicos ricos em carbono (palha de cevada, sólidos separados de efluente de bovinocultura leiteira e cama de cavaco de madeira usada) após aplicação de urina bovina (300 kg N/ha), simulando o pastejo de inverno de beterraba forrageira. A palha e os sólidos de efluente reduziram a lixiviação de nitrato em até 25%; a cama de cavaco foi ineficaz devido ao alto teor de lignina.

Evaluation of leachate dissolved organic nitrogen discharge effect on wastewater effluent quality

Caracterização do nitrogênio total e do nitrogênio orgânico dissolvido (NOD) em 12 lixiviados de oito aterros sanitários da Flórida e da Califórnia, com fracionamento por extração em fase sólida em frações biodisponível e recalcitrante, e simulação do cotratamento de lixiviado com esgoto em quatro estações de tratamento. A fração recalcitrante, colorida e associada a mais de 60% da DQO, pode contribuir com quantidades significativas de N descarregadas em corpos d’água.

Characterization of dissolved organic nitrogen in leachate from a newly established and fertilized turfgrass

M. G. Lusk, G. S. Toor, P. W. Inglett

Estudo em lisímetros com grama-de-santo-agostinho recém-implantada e adubada com sulfato de amônio ou ureia marcados com 15N, avaliando o destino do N aplicado e a composição do N orgânico dissolvido (NOD) lixiviado por espectrometria de massa FTICR-MS. O NOD representou 88 a 94% do N total lixiviado, menos de 3% do N lixiviado veio do fertilizante, e a maior recuperação do 15N ocorreu no solo (44–48%).

LjMOT1, a high-affinity molybdate transporter from Lotus japonicus, is essential for molybdate uptake, but not for the delivery to nodules

G. Duan, T. Hakoyama, T. Kamiya, H. Miwa, F. Lombardo, S. Sato, S. Tabata, Z. Chen, T. Watanabe, T. Shinano, T. Fujiwara

Este artigo caracterizou o transportador de molibdato de alta afinidade LjMOT1 em Lotus japonicus, demonstrando que mutantes ljmot1 apresentam redução na concentração de molibdênio. O molibdênio é um nutriente essencial para as plantas e indispensável para a atividade da nitrogenase em leguminosas, mas as vias de absorção e entrega de molibdênio aos nódulos permaneciam desconhecidas. Os resultados demonstram que o LjMOT1 é essencial para a absorção de molibdênio do solo e para o crescimento da planta, mas não para a entrega de molibdênio aos nódulos, que permanecem funcionais mesmo com acúmulo reduzido do nutriente.

The beneficial roles of trace and ultratrace elements in plants

Harmanjit Kaur, Harjit Kaur, Harpreet Kaur, S. Srivastava

Esta revisão aborda os papéis de elementos traço e ultratraço (Zn, Cu, Fe, Se, Si, Ni, Mo) na fisiologia vegetal, destacando sua participação como constituintes de enzimas, no transporte de elétrons em mitocôndrias e cloroplastos, e na mitigação de estresses abióticos e bióticos. A manutenção de um equilíbrio fino na nutrição mineral é apresentada como uma abordagem sustentável para melhorar a saúde das culturas e a produtividade. A nutrição elementar adequada é essencial para a obtenção de altas produtividades agrícolas, especialmente diante das mudanças climáticas.