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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.11.2016.tde-07012016-171609
Document
Author
Full name
Francynês da Conceição Oliveira Macedo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2015
Supervisor
Committee
Oliveira, Ricardo Ferraz de (President)
Zawadzki, Tadeusz Stefan
Cassola, Antonio Carlos
Dziubinska, Halina Jadwiga
Ribeiro, Rafael Vasconcelos
Title in English
Electrical signaling, gas exchange and turgor pressure in ABA-deficient tomato (cv. Micro-Tom) under drought
Keywords in English
Abscisic acid
Electrical signal
Extracellular measurement
Stress
Abstract in English
This document refers to research whose main objective was to investigate the relationship among hydraulic, chemical and electrical signals in poor tomato plants ABA production. The document is organized into three chapters: The first chapter presents a detailed extracellular measurement protocol of electrical signals in plants and how to associate these measurements to determine gas exchange using the Infrared gas analyzer (IRGA) and turgor pressure using the patch clamp pressure probe (ZIM-probe). The second chapter refers to recording of the action potential generated spontaneously and evoked by electrical stimulation in ABA-deficient tomato, mutant sitiens. The final chapter presents the results for turgor pressure, gas exchange and electrical signals measurements in mutants notabilis and sitiens in the re-irrigated after a period of drought. The possible role of electrical signals in the plant signalling under stress conditions is discussed. The main conclusions related to chapters 1, 2 and 3 were: Measurement of extracellular electrical signals can be performed with gas exchange and turgor pressure measurements using IRGA ZIM-probe equipment; Electrical signals generated spontaneously in sitiens mutants propagate with amplitude and speed higher than in wild plants. Mutant is less responsive to electrical stimulation showing higher excitation threshold and longer refractory period than wild plants; The mutant plants are more responsive electrically to re-irrigation after drought than wild plants. The electrical signals precede changes in gas exchange in all genotypes, post irrigation. The ZIM-probe was not efficient to evaluate the turgor pressure in mutant plants under stress conditions, but is a promising tool for studies involving hydraulic and electrical signalling in wild plants.
Title in Portuguese
Sinalização elétrica, trocas gasosas e pressão de turgor em plantas deficientes na produção de ABA (cv. Micro-Tom) sob seca
Keywords in Portuguese
Ácido abscísico
Estresse
Medidas extracelulares
Sinais elétricos
Abstract in Portuguese
O presente documento refere-se a pesquisa cujo principal objetivo foi investigar a relação entre sinais hidráulicos, químicos e elétricos em plantas de tomate deficientes da produção de ABA. O documento foi organizado em três capítulos: O primeiro capítulo apresenta um detalhado protocolo de medição extracelular de sinais elétricos em plantas e como associar estas medições a determinação de trocas gasosas usando o Analisador de gás por infravermelho (IRGA) e pressão de turgor usando a sonda de pressão (ZIM-probe). O segundo capítulo refere-se ao registro de potenciais de ação gerados espontaneamente e evocados por estímulo elétrico em tomateiro deficiente na produção de ABA, mutante sitiens. O último capítulo apresenta os resultados referentes a medições de pressão de turgor, trocas gasosas e sinais elétricos nos mutantes notabilis e sitiens, deficientes na produção de ABA reirrigadas após um período de déficit hídrico. O possível papel dos sinais elétricos na sinalização em plantas em condições de estresse é discutido. As principais conclusões referentes aos capítulos 1, 2 e 3 foram, respectivamente: As plantas mutantes são mais responsivas eletricamente a re-irrigação, após déficit hídrico com que as plantas selvagens. Medições extracelulares de sinais elétricos podem ser realizadas com medidas de trocas gasosas e pressão de turgor utilizando os equipamentos IRGA e ZIM-probe; Sinais elétricos gerados espontaneamente nos mutantes sitiens se propagam com amplitude e velocidade maiores do que nas plantas selvagens. sitiens é menos responsivo a estímulo elétrico do que plantas selvagens apresentando maior limiar de excitação e período refratário; Os sinais elétricos precedem as alterações nas trocas gasosas pós irrigação em todos os genótipos estudados. A sonda ZIM-probe não se mostrou eficiente para avaliar a pressão de turgor em plantas mutantes sob condições de estresse, mas para as plantas selvagens é uma ferramenta promissora para estudos envolvendo sinalização hidráulica e elétrica.
 
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Publishing Date
2016-01-15
 
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