Effects of photosynthate manipulation on biological nitrogen fixation in common bean plants

Abstract

Em dois experimentos, conduzidos em casa de vegetação, procurou-se verificar o efeito da disponibilidade de carbono para os nódulos na fixação biológica de nitrogênio em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). A retirada das flores aumentou, inicialmente, a atividade da nitrogenase, a eficiência relativa dos elétrons destinados à nitrogenase (ER) e a taxa de translocação dos compostos nitrogenados na seiva do xilema, mas dentro de dez dias houve uma queda drástica nesses parâmetros, em virtude da aceleração no processo de  senescência dos nódulos. A retirada de 50% das folhas no florescimento provocou um declínio na atividade da nitrogenase, na ER e no transporte de N na seiva do xilema, mas, após dez dias, iniciou-se uma recuperação, atribuída à produção de folhas novas, o que não ocorreu quando a retirada das folhas foi realizada no período médio de enchimento dos grãos. O  anelamento do caule do feijão, impedindo a translocação de  fotossintatos para os nódulos, provocou uma queda na atividade da nitrogenase, na ER e no transporte de N na seiva, mas o decréscimo na atividade da nitrogenase só ocorreu 24 horas após o anelamento, indicando que no sistema radicular de feijão há uma quantidade considerável de substratos de reserva para a fixação de nitrogênio.Two experiments were performed, under greenhouse conditions, to investigate the effect of availability of carbon to the nodules on biological nitrogen fixation in common bean plants. Removal of flowers initially increased nitrogenase activity, relative efficiency of electrons for nitrogenase (RE) and rate of nitrogen translocation in the xylem sap, but within ten days all these parameters decreased due to an acceleration of nodule senescence. The removal of 50% of the leaves at flowering decreased nitrogenase activity, RE and N translocation in the xylem sap, but after ten days the plants began recover in these parameters due to the production of new leaves, which did not happen when the leaves where removed at mid-pod filling stage. The stem ringing, hampering translocation of photosynthates to the nodules, decreased nitrogenase activity, RE, and N transport in xylem sap, but the decrease in nitrogenase activity occurred 24 hours after ringing, indicating that in bean roots there is a considerable quantity of stored substrates for N2 fixation

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