Palavras-chave:
Fungos micorrízicos arbusculares, translocação de fósforo, excesso de polifosfato, simbiose
Termos de indexação:
Armazenamento de fóforo, eficiência de fósforo, dinâmica de nutrientes, metabolismo de fosfato, bioquímica de micorrizas, micélio extrarradical
Resumo
Este estudo avaliou a dinâmica de polyP, P total e Pi em um fungo micorrízico arbuscular (FMA) cultivado em condições de privação de P para esclarecer a importância do polyP no armazenamento/translocação de P em associações de fungos FMA. O Lotus japonicus cv Miyakojima MG-20 foi semeado em papel de filtro umedecido em uma placa de Petri e germinado a 25 °C por 2 dias no escuro. Três mudas foram transplantadas para o compartimento micorrízico (CM) de um sistema de cultura de saco de malha dupla em um vaso de plástico de 230 ml (7,6 cm de diâmetro) e inoculadas com Glomus sp. HR1 (MAFF 520076) a 500 esporos por vaso. A análise do curso do tempo (de 0 a 9 h após a aplicação de Pi) do P total e do polyP no HC foi realizada separadamente usando diferentes lotes de material vegetal/fúngico. Para essas análises, 22 vasos foram preparados como um lote, e as amostras miceliais coletadas de dois vasos cultivados no mesmo lote foram combinadas como uma amostra (5-30 mg FW por amostra). Um conjunto de experimentos de curso de tempo (de 0 a 9 h após a aplicação de Pi) foi conduzido usando um lote (sem replicação) e triplicado usando três lotes independentes. O conteúdo total de P do micélio extrarradical no HC foi de 3,6 µmol mg-1 de proteína no tempo zero, que aumentou para 8,2 µmol mg-1 de proteína 5 h após a aplicação de Pi e depois diminuiu para 5,2 µmol mg-1 de proteína 9 h após a aplicação de Pi. Os resultados mostraram que o conteúdo de polyP do micélio extrarradical no HC aumentou de 0,5 para 7,1 µmol mg-1 de proteína de 0 a 6 h após a aplicação de Pi e diminuiu para 2,8 µmol mg-1 de proteína 9 h após a aplicação de Pi. As taxas de acúmulo aparente de P total e polyP de 0 a 5 h após a aplicação de Pi foram de 1,03 e 1,14 µmol mg-1 de proteína h-1, respectivamente, e não foram significativamente diferentes (P<0,05). O conteúdo total de P e polyP aumentou sincronicamente de 2,9 para 6,7 µmol mg-1 de proteína e de 0,2 para 4,3 µmol mg-1 de proteína, respectivamente, de 0 a 5 h após a aplicação de Pi. Este estudo demonstrou a importância do polyP como o maior armazenamento de P e um mediador da translocação de P a longa distância em FMA.
Abstract
This study evaluated the dynamics of polyP, total P and Pi in an arbuscular mycorrhizal (AM) fungus grown under P-starvation conditions to clarify the significance of polyP in P storage/translocation in AM fungal associations. Lotus japonicus cv Miyakojima MG-20 were sown on moistened filter paper in a Petri dish and germinated at 25 °C for 2 days in the dark. Three seedlings were transplanted to the mycorrhizal compartment (MC) of a dual mesh bag culture system in a 230 ml plastic pot (7.6 cm diameter) and inoculated with Glomus sp. HR1 (MAFF 520076) at 500 spores per pot. The time course analysis (from 0 to 9 h after Pi application) of total P and that of polyP in the HC were conducted separately using different batches of plant/fungal material. For these analyses, 22 pots were prepared as one batch, and mycelial samples collected from two pots grown in the same batch were combined as one sample (5-30 mg FW per sample). One set of time course experiments (from 0 to 9 h after Pi application) was conducted using one batch (without replication) and triplicated using three independent batches. The total P content of extraradical mycelium in the HC was 3.6 µmol mg-1 protein at time zero, which increased to 8.2 µmol mg-1 protein 5 h after Pi application and then decreased to 5.2 µmol mg-1 protein 9 h after Pi application. Results showed that the polyP content of extraradical mycelium in the HC increased from 0.5 to 7.1 µmol mg-1 protein from 0 to 6 h after Pi application and decreased to 2.8 µmol mg-1 protein by 9 h after Pi application. The apparent accumulation rates of total P and polyP from 0 to 5 h after Pi application were 1.03 and 1.14 µmol mg-1 protein h-1, respectively, and were not significantly different (P<0.05). Total P and polyP content increased synchronously from 2.9 to 6.7 µmol mg-1 protein and from 0.2 to 4.3 µmol mg-1 protein, respectively, from 0 to 5 h after Pi application. This study demonstrated the significance of polyP as the largest P storage and a mediator of long-distance P translocation in AM fungi.