Nitrogen Physiology of Sugarcane

Leaf nitrogen supply improves sugarcane photosynthesis under low temperature

“…Accordingly, leaf CO2 assimilation increases with increasing LNC of sugarcane plants (Allison et al 1997 as a significant fraction of leaf N is invested into the photosynthetic machinery. Sugarcane plants have 0.3-2.0% of N in dry biomass (Robinson et al 2014), with most of N allocated into amino acids, proteins, amides, nucleic acids, nucleotides, and enzymes (Crawford et al 2000, Robinson et al 2014. A considerable fraction of leaf N is driven to the synthesis of the light-harvesting complexes and of carboxylation enzymes, such as Rubisco and PEPC (Crawford et al 2000, Maranville andMadhavan 2002).…”

Sugarcane variety trait modelling: evaluating and improving the APSIM-Sugar model for simulating crop performance under current and future climates across Brazil

“…In the Brazilian study (Marin, 2014), nitrogen simulations were included, adding another source of variation to the results. To the best of our knowledge, APSIM-Sugar has not been validated for Brazilian environments and cropping systems with respect to nitrogen dynamics, which are known to possess a relatively high use efficiency in the sugarcane production (Franco et al, 2011;Otto et al, 2016;Robinson et al, 2014;. Even considering the possible uncertainty concerning nitrogen dynamics, Marin (2014) found higher (historical) yields than those presented in Tables 4 and 5 for some nearby sites, even though we avoided nitrogen stress.…”

Caracterização fisiológica e transcricional dos processos de aquisição e remobilização de nitrato em cana-de-açúcar (Saccharum spp.)

“…Apesar disso, a interpretação que a NR é o fator limitante na redução de nitrato em raízes e colmo de cana-deaçúcar requer mais estudos considerando que plantas de cana-de-açúcar cultivadas no campo apresentam baixas concentrações de nitrato em seus órgãos independente da disponibilidade exógena N (BIGGS, 2003, ROBINSON et al, 2014. Além disso, a maior atividade de NR em folhas não está diretamente correlacionada com a maior eficiência no uso de nitrato, visto que a atividade de NR em folhas de ancestrais de cana-de-açúcar, S. spontaneum e Erianthus se assemelham ao milho (ROBINSON et al, 2014). Entretanto, essas espécies possuem baixa habilidade de utilizar nitrato como fonte N, assim como cana- de-açúcar (ROBINSON et al, 2011).…”

“…Em cana-de-açúcar, plantas cultivadas por longos períodos sob nutrição exclusiva em diversas concentrações de nitrato ou amônio, apresentaram poucas diferenças no acúmulo de glutamina. No entanto, a concentração de asparagina é significativamente maior em plantas cultivadas sob nitrato em baixas concentrações (0,5 mM), quando comparado a amônio(BIGGS, 2003;ROBINSON et al, 2014), o que poderia indicar um efeito regulatório de asparagina durante a aquisição de nitrato em condições limitação de N. Por outro lado, experimentos com raízes de Brassica napus subdivididas (do inglês Split-root) no qual foram cultivadas em deficiência ou suficiência de N simultaneamente, permitiram concluir que aminoácidos não estariam envolvidos no controle de transporte de nitrato sob limitação de N.Isto porque não foram identificadas alterações na composição de aminoácidos em raízes na presença de N (+N), apesar do maior influxo de N-nitrato nas raízes sob limitação de N (-N)(LAINÉ et al, 1995), o que demonstra que uma sinalização de origem da parte aérea estaria envolvida na regulação da demanda de N na raiz sob deficiência de N.Outros estudos sugerem que nitrato per se atua na regulação da sua aquisição em raízes, ou seja, a deficiência de nitrato em células/tecidos da raiz desencadearia uma sinalização para indução de HATS em raízes. Numa abordagem molecular, plantas de arroz transgênicas defectivas no transporte de nitrato da raiz para a parte aérea apresentaram uma homeostase de nitrato alterada nas raízes, com maior acúmulo de nitrato neste órgão e menor acúmulo na parte aérea quando comparado a plantas controle selvagem.…”