Effects of different ammoniacal nitrogen sources on N-metabolism of the atmospheric bromeliad Tillandsia pohliana Mez

(Effects of different ammoniacal nitrogen sources on N-metabolism of the atmospheric bromeliad Tillandsia pohliana Mez). Increasing levels of atmospheric ammonia from anthropogenic sources have become a serious problem for natural vegetation. Short-term effects of different ammoniacal sources on the N metabolism of Tillandsia pohliana, an atmospheric bromeliad, were investigated. One-year-old, aseptically grown plants were transferred to a modified Knudson medium lacking N for three weeks. Plants were subsequently transferred to Knudson media supplemented with 0.5, 1.0, or 1.5 mM of N in the forms of NH3 or NH4 as the sole N source. The activities of glutamine synthetase (GS) and glutamate dehydrogenase (GDH-NADH) were determined after 40 h. The GS activity was stimulated significantly by increasing the levels of the gaseous form. The GDH-NADH activity increased significantly under increasing N concentrations with NH3, while no significant differences were observed with NH4 as a N source. These results may reflect a faster NH3 absorption by T. pohliana compared to NH4 uptake. The increased activity of GDH-NADH in NH3 treatment may play a role in protecting the cells from the toxic effects of increased endogenous level of free ammonium. A raise in the concentration of N, especially in the form of NH3, greatly increased the content of free amino acids and soluble proteins. A possible utilisation of T. pohliana to evaluate the changes of atmospheric gaseous ammonia is proposed. RESUMO (Efeitos de diferentes fontes amoniacais sobre o metabolismo de nitrogênio da bromélia atmosférica Tillandsia pohliana Mez). As fontes antropogênicas de amônia atmosférica têm se tornado um problema sério para a vegetação natural. No presente trabalho foram analisados os efeitos da aplicação de diferentes fontes amoniacais sobre o metabolismo do nitrogênio de Tillandsia pohliana, uma bromélia atmosférica. As sementes foram germinadas in vitro e as plantas cresceram em meio de cultura de Knudson por um ano. Após esse período, elas foram transferidas para o meio de Knudson sem as fontes nitrogenadas originais. Três semanas depois, as plantas foram colocadas nesse mesmo meio de cultura, porém, suplementado com 0,5, 1,0 ou 1,5 mM de N nas formas de NH3 ou NH4 como fontes únicas de nitrogênio. O tempo de exposição a essas fontes foi de 40 h. As atividades enzimáticas da glutamina sintetase (GS) e da glutamato desidrogenase (GDH-NADH) foram analisadas. Os teores endógenos de amônio, de aminoácidos livres e de proteínas solúveis, presentes nos eixos caulinares dessa bromélia, também, foram determinados. As atividades da GS e da GDH-NADH foram estimuladas, significativamente, com o aumento do nitrogênio na forma gasosa. Esses resultados podem refletir a rápida absorção de NH3 pela planta. Entretanto, a atividade aminante da GDH não apresentou diferença significativa em resposta ao aumento do N na forma de NH4. Provavelmente, o incremento na atividade da GDH-NADH, no tratamento com NH3, está relacionado com a proteção das células aos possíveis efeitos tóxicos e altas concentrações endógenas de NH4. O aumento na concentração do nitrogênio, especialmente na forma de NH3, elevou os conteúdos de aminoácidos livres e de proteínas solúveis. Uma possível aplicação prática para o presente trabalho é a utilização de T. pohliana como indicadora da variação da concentração de amônia atmosférica.