Uptake of organic nitrogen by plants

Resumo

Estudos de absorção de N orgânico têm atraído maior atenção durante a última década. A capacidade das plantas em adquirir N orgânico, demonstrada em laboratório e pesquisas de campo, foi bem estabelecida. Mesmo assim, o significado ecológico da absorção de N orgânico para nutrição de plantas ainda é uma questão de discussão. Várias linhas de evidências sugerem que as plantas que crescem em vários ecossistemas podem acessar formas orgânicas de N. Muitos solos exibem concentrações de aminoácidos semelhantes ou superiores a as do N inorgânico, principalmente como resultado da rápida hidrólise das proteínas do solo. Transportadores mediando a absorção de aminoácidos foram identificados tanto em fungos micorrízicos quanto em raízes de plantas. Estudos do metabolismo endógeno de aminoácidos absorvidos sugerem
que L-, mas não D-enantiômeros são utilizados de forma eficiente. Aminoácidos duplamente marcados aplicados ao solo forneceram fortes evidências para a absorção de N orgânico pelas plantas, mas
falharam em fornecer informações sobre a importância quantitativa desse processo.
Assim, a evidência direta de que o N orgânico contribui significativamente para a nutrição das plantas com N ainda está em falta. Progressos recentes em nossa compreensão dos mecanismos subjacentes à planta
absorção de N orgânico podem abrir novos caminhos para a exploração deste assunto.

Abstract

Languishing for many years in the shadow of plant inorganic nitrogen (N) nutrition
research, studies of organic N uptake have attracted increased attention during the
last decade. The capacity of plants to acquire organic N, demonstrated in laboratory and
field settings, has thereby been well established. Even so, the ecological significance
of organic N uptake for plant N nutrition is still a matter of discussion. Several lines
of evidence suggest that plants growing in various ecosystems may access organic
N species. Many soils display amino acid concentrations similar to, or higher than,
those of inorganic N, mainly as a result of rapid hydrolysis of soil proteins. Transporters
mediating amino acid uptake have been identified both in mycorrhizal fungi and in
plant roots. Studies of endogenous metabolism of absorbed amino acids suggest
that L- but not D-enantiomers are efficiently utilized. Dual labelled amino acids supplied
to soil have provided strong evidence for plant uptake of organic N in the field but
have failed to provide information on the quantitative importance of this process.
Thus, direct evidence that organic N contributes significantly to plant N nutrition is still
lacking. Recent progress in our understanding of the mechanisms underlying plant
organic N uptake may open new avenues for the exploration of this subject.