EFICIÊNCIA DO USO DE NITROGÊNIO EM PLANTAS TRANSGÊNICAS DE TABACO COM ALTO ACÚMULO DE PROLINA

Increasing the nitrogen use efficiency (EUN) of crop plants is a result of the improvement in the mechanisms involved in nitrogen uptake, translocation, assimilation and remobilization. In this study, tobacco plants with high accumulation of proline caused by the insertion of the VaP5CSF129A mutant gene under control of the constitutive promoter CaMV 35S was used as a model to investigate the effect of overexpression of the transgene in the uptake and utilization of N. For this, an experiment was carried out in a completely randomized design, in a 2x5 factorial arrangement, with two genotypes (transgenic event and untransformed control) and five levels of nitrogen fertilization (25, 50, 100, 200 and 400 kg N ha-¹), cultivated under greenhouse conditions. Plants were evaluated for height, number of leaves, dry mass, free proline content, nitrogen content, total protein content and use of the applied N (efficiency of absorption - EAbs, efficiency of leaf utilization – Eutil and efficiency of plant use - EUN). The plants of the transgenic event with high proline accumulation were less efficient than the control plants in terms of nitrogen absorption (lower levels of N in root, leaves and whole plant), which resulted in lower EAbs. There was no difference between the transgenic and control genotypes for EUtil. However, the transgenic plants presented lower EUN in comparison to the control plants. Our data showed that transgenic tobacco plants with high proline accumulation do not have potential for direct use in agricultural systems, since the alteration of the biochemical balance between the metabolisms of nitrogen and carbon did not result in plants with higher EUN.O aumento da eficiência de uso do nitrogênio nas plantas cultivadas é resultado da melhoria nos mecanismos envolvidos na absorção, translocação, assimilação e remobilização do nitrogênio. Nesse estudo, plantas de tabaco com alto acúmulo de prolina causada pela inserção do gene mutante VaP5CSF129A sob controle do promotor constitutivo CaMV 35S foram utilizadas como modelo para investigar o efeito da superexpressão do transgene na absorção e utilização de N. Para tanto, foi conduzido um experimento em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2x5, formado por dois genótipos (evento transgênico e controle não transformado) e cinco doses de adubação nitrogenada (25, 50, 100, 200 e 400 kg ha-¹ de N). As plantas foram avaliadas quanto à altura, número de folhas, massa seca, teor de prolina livre, teores de nitrogênio (N) e de proteína total; além das eficiências de absorção (EAbs), utilização (EUtil) e uso do nitrogênio (EUN) aplicado. As plantas do evento transgênico com alto acúmulo de prolina foram menos eficientes que as plantas-controle em termos de absorção de N, apresentando menores teores de N nas folhas, raiz e na planta inteira, o que resultou em menor EAbs nessas plantas. Não houve diferença na EUtil de N entre os genótipos transgênico e o controle. No entanto, as plantas transgênicas apresentaram menor EUN em comparação às plantas controle. Concluiu-se que o uso de plantas de tabaco transgênicas com alto acúmulo de prolina não apresenta potencial de utilização direta em sistemas agrícolas, uma vez que a alteração do balanço bioquímico entre os metabolismos de N e C não resultaram em plantas com maior EUN