Projectos / Colaborações

O transporte de ferro nas plantas: novas abordagens para um problema antigo. Aumento da mobilidade do ferro e desenvolvimento de um novo fertilizante baseado em extractos de aparas de relva - PTDC/AGR-PRO/3861/2012

(Transport of iron in plants: novel approaches to an old problem. Improved iron mobility and development of a new fertilizer based on grass-clipping extracts)

Resumo: O ferro (Fe) é o segundo elemento metálico mais abundante nos solos, e apesar de ser necessário em pequenas quantidades para as plantas a incidência de clorose férrica é comum em todo o mundo. A correção da clorose férrica é habitualmente efetuada através da aplicação massiva ao solo de quelatos de Fe sintéticos. Em 2008, o mercado europeu de quelatos de Fe utilizados na agricultura representava mais de 40 milhões de Euros por ano. O custo e os impactos ambientais do uso dos quelatos de Fe conduziram a uma pesquisa por novos produtos para fornecimento de Fe às plantas. Soluções sustentáveis para a nutrição adequada em Fe necessitam de ser ajustadas a cada cultura e às condições de crescimento ideais, em particular ao binómio, árvores de fruto e solos calcários. Neste projeto, propomos continuar os estudos anteriores utilizando um extrato vegetal obtido a partir de um resíduo (aparas de relva) que é produzido em grandes quantidades sendo depositado em aterros com um custo elevado de remoção e transporte. Trabalhos preliminares efetuados em projetos anteriores indicaram que este extrato de relva pode corrigir a clorose férrica. Existe uma patente nacional (PT/103584-2009) da UALG e uma internacional (PCT/PT2007/000041-2008; em compropriedade entre a UALG e a empresa ADP-Fertilizantes), já registada em Espanha (P200950018-2009) e Brasil (PI0716366-5-2009). A ideia inovadora deste projeto é a de que conhecendo os mecanismos bioquímicos que estão na base da atuação deste extrato vegetal, identificar os compostos efetivos na correção da clorose, e transformar estes compostos num fertilizante orgânico e inovador capaz de controlar a clorose, de fornecer Fe às plantas. Os compostos isolados deste extrato poderão mobilizar as reservas endógenas de Fe e funcionar como transportadores do Fe móvel na planta. Para atingir os objetivos, serão utilizados os procedimentos e metodologias habituais e que já foram amplamente utilizados pela equipa proponente. Novas metodologias de ponta serão implementadas tais como, a utilização da LC-MS já testada pela equipa e a utilização do isótopo estável do Fe (57Fe), com o apoio do consultor deste projeto. O silenciamento genético induzido por vírus será usado como uma nova abordagem para aprofundar o conhecimento do papel da enzima quelato de ferro redutase na raiz.

 

Projetos concluídos:

A estratégia nutricional da alfarrobeira em solos calcários - PTDC/AGR-AAM/100115/2008 (Nutritional strategy of carob-tree in calcareous soils)

Resumo: O projeto consistiu em 4 tarefas com o objetivo geral de compreender a estratégia nutricional da alfarrobeira (C. siliqua) nos solos calcários e identificar os mecanismos que esta espécie desenvolve em condições de deficiência de Fe. Os ensaios foram conduzidos em solução nutritiva com diferentes concentrações de Fe, quer utilizando plântulas de alfarrobeira provenientes de sementeira, quer plantas de viveiro com um ano de idade (tarefas 2 e 3). Nos mesmos ensaios utilizaram-se também plantas de Poncirus trifoliata que, sendo uma espécie citrícola muito pouco tolerante a esta deficiência, permitiu comparar as respostas nas mesmas condições de crescimento. Foram acompanhados vários parâmetros nos diferentes órgãos vegetais (raízes, caules e folhas): biomassa e crescimento, atividades enzimáticas, metabolismo dos ácidos orgânicos e composição mineral em macro e micronutrientes. Foi também extraído material vegetal para quantificação do RNA e expressão genética de enzimas-chave que possam estar envolvidas na resposta da alfarrobeira à deficiência de Fe. Todo o procedimento de extração do RNA e construção dos primers foi realizado na tarefa 4 utilizando o material vegetal dos ensaios em solução nutritiva. Paralelamente, e de modo a completar a informação obtida dos ensaios com plantas jovens, foram acompanhados dois pomares de alfarrobeira localizados em dois tipos de solo: calcário e não-calcário (tarefa 1). Nestes pomares estudou-se a variação sazonal dos macro e micronutrientes nas folhas e frutos ao longo de três campanhas completas, o que obrigou a solicitar uma prorrogação do projeto. Nos frutos foram também quantificados vários parâmetros de qualidade que não estavam inicialmente previstos mas que permitiram perceber qual o efeito do solo (neste caso a presença de carbonatos de cálcio) nas características da polpa (nomeadamente na capacidade antioxidante).

 

Subprojecto do Projecto RISE – Red de Investigación del Suroeste de Europa. POCTEP/0042-RISE-5-E

Instituições participantes: Universidade de Huelva, Universidade do Algarve, Instituto Politécnico de Beja, Instituto de Ciências Mariñas de Andaluzia, Comissão de Coordenação e Desenvolvimento Regional do Algarve, Instituto de Recursos Naturales y Agro-biologia.
Investigador Responsável do Subprojecto: Professor Pedro José Correia(PhD).



Novas abordagens para a caracterização e correcção da clorose férrica. Fluxos do Fe, transportadores e expressão genética. PTDC/AGR-ALI/66065/2006

(New approaches in the characterization and treatment of iron chlorosis. Iron fluxes, carriers, and gene expression)

Resumo: A deficiência de ferro é frequente em citrinos e conduz a uma menor qualidade dos frutos e à redução do período produtivo da árvore. Actualmente, existem cerca de 15000 há de citrinos na região do Algarve, que representam cerca de 80% da produção citrícola nacional e contribuem aproximadamente em 21% para o produto interno bruto da região.     
A deficiência de ferro deriva, pelo menos em parte, da inactivação do ferro na planta provavelmente devido a uma alcalinização do apoplasto. A deficiência é vulgar em solos calcários, em consequência da elevada quantidade do ião bicarbonato na solução do solo. A absorção deste ião poderá ser responsável pela deficiência de Fe.
Com este projecto de investigação pretende-se caracterizar os fluxos do ferro em plantas cultivadas em condições de deficiência e em condições não-limitantes de ferro. Pretende-se também estudar a formação das reservas destes elementos e a contribuição relativa das diferentes fontes (e formas) de ferro para os crescimentos da Primavera, floração e frutificação, quer a partir dos "pools" endógenos (ciclo interno), quer derivada de nova absorção pelas raízes. Serão identificados alguns factores que conduzem à inactivação do ferro de modo a poderem ser desenvolvidas estratégias de mobilização deste elemento.
Serão quantificados os ácidos orgânicos que são responsáveis pelo transporte do Fe a longa distância na planta. Serão ainda investigados os impactos dos diferentes níveis de Fe na qualidade e no valor nutricional dos frutos. A expressão genética nas plantas deficientes em Fe será comparada com plantas controlo, bem nutridas em Fe, em particular em relação à expressão da quelato de Fe-reductase. Este procedimento poderá permitir o desenvolvimento de um novo protocolo de selecção de genótipos tolerantes à clorose férrica. Pretende-se desenvolver um novo tratamento de correcção da clorose férrica.
Estes estudos permitirão avançar significativamente o estado de conhecimentos actual nesta área, uma vez que pretende-se quantificar as necessidades de Fe dos pomares de citrinos. Através dos resultados esperados será possível optimizar a época de aplicação do Fe, minimizando as perdas. Poderão também ser desenvolvidos novos métodos que permitam dinamizar as reservas inactivas de Fe na planta.

 

Página criada no âmbito do projecto PTDC/AGR-PRO/3861/2012 financiado pela FCT e coordenado pela UALG

logo financiadora fct

logo financiadora ualg

 logo financiadora medibio