31
12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Biodiversidade e Ambiente I Capt. VI. Interacção Planta- Microrganismos

Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Biodiversidade e Ambiente I

Capt. VI. Interacção Planta-Microrganismos

Page 2: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Micorrizas

• Micorrizas, tipos de micorrizas• O papel das micorrizas na adaptação morfológica e fisiológica das

plantas a diferentes condições de stress.• Micorrizar ou não micorrizar.• Processos biotecnológicos. Métodos de inoculação e micorrização.• Infectividade vs efectividade. Como se avalia em termos agrícolas e

naturais.• A resposta das plantas a infecções mutualistas ou parasíticas.

Page 3: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Papel das micorrizas

Melhoram o

enraizamento

estabelecimento

das plantas

Aumentama

capacidadede tomada

dos iões

Facilitam areciclagem

dosnutrientes

Aumentama tolerânciadas plantasa condições

de stress

Melhoramas

proprie-

dades dosolo

Efeitos no ciclo do CEfeitos nascomunidade

s vegetais

Aumentama tolerância

depatogénicos

Page 4: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Interacção entre disponibilidadede nutrientes e micorrizas

Limitação em N ou P por parte da planta

Limitação em N ou P por parte do fungo

Limitação em C por parte do fungo

Disponibilidade de N ou P no solo

Crescimento Micorrizas

Page 5: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Efeito dadisponibilidadede nutrientes eda presença demicorrizas noinvestimentoda parte aérea

Page 6: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Efeito dadisponibilidadede nutrientes eda presença demicorrizas no

investimento daparte radicular

Page 7: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

0

2

4

6

8

10

N- N+

(µm

ol C

O m

mol

H O

)W

ater

use

effi

cien

cy

Nutrient availability

22

Carob

Mic +

Mic -

02468

1012141618

N- N+

Nutrient availability

Net

Pho

tosy

nthe

sis(µ

mol

CO

m s

)2

-2-1

Mic +

Mic -

Carob

Page 8: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

0

2

4

6

8

10

12

Net

Ph

oto

syn

thes

is

N- N+

Nutrient availability

Mic +

Mic -(µ

mol

CO

m

s

)2

-2-1

14

Poplar

Page 9: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

2 4 6 8 10Distance from root apex (cm)

Net

in

flu

x r

ate

(µm

ol

g

FW

h

)-1

-1

NO - Myc

NH - Myc

3

4

-

+

Uptake Regions in Carob Roots

Page 10: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Presence of limiting factors for plant

growth

Is soil inoculum potential high ?

Are the indigenous mycorrhizal fungi effective for plant

growth

Are the indigenous mycorrhizal fungi effective for plant

growth

Inoculation with AM does not

increase plant growth

Inoculation with effective AM may

increase plant growth

No Yes

The increment of indigenous AM

fungi may increase plant growth

Yes No

Yes No No Yes

STRATEGIES TO IMPROVE PLANT GROWTH

Page 11: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

PRODUÇÃO DE INÓCULO - ECTOisolamento de esporos e

esterilização

cultura asséptica em meio sólido

isolamento das colónias

Suspensão de hifas - meio líquido

Mistura de meio líquido com substracto

Germinação das sementes no substracto

inoculado

trituração dos carpóforos

Aplicação por rega no substracto de germinação

1 ml :120ml perlite

3 semanas

3 semanas

homogeneizaç ão em água

Page 12: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

PRODUÇÃO DE INÓCULO - AM

500 g solo natural

500 g areia esterilizada

Trap Cultures:

500 g areia esterilizada

PsoraleaAnagalisAsterSorgo

4 - 6 meses Check up: clearing

Corta-se a parte aérea

1 mêsToda a parte radicular

fica a secar

Isolamento

Selecção do inóculoCulturas puras

200 g de areia esterilizada

+20-30 esporos do mesmo morfotipo

2 meses

Multiplicação de inóculo seleccionado

800 g de areia esterilizada

+200 g de areia

infectada

Produção de inóculo não seleccionado

500 g solo com inóculo 500 g areia esterilizada

500 g areia esterilizada

4 - 6 mesesCheck up: clearing

500 g areia com inóculo 500 g areia esterilizada

500 g areia esterilizada

A operação repete-se quantas vezes necessária

Inóculo para viveiro Inóculo seleccionado

Page 13: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Simbiose mutualista

Page 14: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Conceitos a reter• Micorrizas. Tipos de micorrizas• O papel das micorrizas na tomada de nutrientes. Alterações

morfológicas e fisiológicas.• As micorrizas em condições naturais. Infectividade vs

efectividade. O significado de “cheating”.• Como e quando inocular.• Os produtos secundários na resposta de defesa ou

interacção positiva com os microorganismos

Page 15: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Referências

• Biology of Plants - Raven• Plant Biology - Graham• Fundamentos em Ecologia - MA Martins-

Loução• PDFs da Nature colocados na pasta da

disciplina

Page 16: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Capt. VII. As plantas noecossistema

• As adaptações das plantas em diferentes condições delimitação abiótica

• Adaptações morfológicas. Tipo de folhas. Sua importânciaestratégica.

• Controlo da transpiração. A protecção dos estomas.Regulação estomática.

• As adaptações fisiológicas. Metabolismos C3, C4 e CAM.

Page 17: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Estratégias dos xerófitos

Escapam à secaou evitam a

seca (árido-passivos)

XERÓFITOS

Sensíveis à secaResistentes à seca

Evitam a dissecação(árido-activos)

por:

Eficiente tomada de água

Eficiente condução de água

Restrição da transpiração

Reservatóriosde água

Toleram a dessecação(árido-tolerantes)

Espécies Poikilohidricas

(estados dormentesdurante a seca)

Page 18: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Controlo da transpiração

Page 19: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Controlo da transpiração

Page 20: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Funcionalidade dos estomas

Page 21: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Ciclo de Calvin

Page 22: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Fotorespiração

Page 23: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

PlantasC4

Page 24: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Page 25: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Plantas CAM

Page 26: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Page 27: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Page 28: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Page 29: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Page 30: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Conceitos a reter

• Tipo de adaptações ao factor água• Mecanismos de evitar e tolerar a seca• Seca fisiológica. O caso das plantas do

sapal.• Regulação estomática. Protecções

morfológicas e seu valor adaptativo.• Adaptações fisiológicas: metabolismo C3,

C4 e CAM.

Page 31: Biodiversidade e Ambiente I - webpages.fc.ul.ptwebpages.fc.ul.pt/~maloucao/Aula 22BA.pdf · Metabolismos C3, C4 e CAM. 12-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 Estratégias dos

12-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Referências

• Biology of Plants - Raven• Plant Biology - Graham• Fundamentos em Ecologia - MA Martins-

Loução