Caracterização funcional do transportador de amônio AMT2;1 de cana de açúcar (Saccharum spp.) sugere um papel na translocação da raiz para parte aérea.

Resumo

Membros da família AMMONIUM TRANSPORTER/METHYLAMMONIUM PERMEASE/RHESUS (AMT) transportam amônio através da membrana em todos os domínios da vida. As AMTs de plantas podem ser categorizadas nas subfamílias AMT1 e AMT2. Estudos funcionais de AMTs, particularmente do tipo AMT1 foram conduzidos usando plantas modelo mas pouco é conhecido sobre a função das AMTs de culturas. A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma grande cultura para bioenergia que requer altas doses de fertilização de nitrogênio, mas depende de uma pequena pegada de carbono para manter sua competitividade sustentável. Neste artigo, nós identificamos e caracterizamos ScAMT2;1 de cana-de-açúcar pela complementação de mutantes de Saccharomyces cerevisiae e Arabidopsis thaliana defectivos para absorção de amônio. Gene repórter regulado pelo promotor de ScAMT2;1 em A. thaliana revelou uma expressão preferencial na vasculatura da parte aéra e na endoderme/periciclo das raízes de acordo com a disponibilidade e fonte de nitrogênio. O mutante quádruplo de Arabidopsis expressando ScAMT2;1 regulado pelo promotor CaMV35S ou pelo promotor endógeno de cana-de-açúcar produziu significativamente mais biomassa que plantas mutantes quando crescidas em NH4+, e mostraram mais absorção de 15N-amômio pelas raízes e translocação de nitrogênio para a parte aérea. Em A. thaliana, ScAMT2;1 demonstrou um Km de 90,17 µM e Vmax de 338,99 µmoles h-1 g-1 MS raiz. Combinados, nossos resultados sugerem que ScAMT2;1 é um transportador de amônio de alta afinidade que pode contribuir para a absorção de amônio e presumivelmente para a translocação de raiz para parte aérea sob condições de alto NH4+. (AU)