The contribution of glomalin-related soil protein to Pb and Zn sequestration in polluted soil

Vodnik, Dominik; Grčman, Helena; Maček, Irena; Elteren, Johannes T. van; Kovačević, M.

doi:10.1016/j.scitotenv.2007.11.016

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“…Após sua descoberta, a glomalina tem sido detectada em grandes quantidades em numerosos solos (NICHOLS, 2003, WRIGHT;UPADHYAYA, 1998), o que tem sido atribuído ao fato dos FMA colonizarem 80% das plantas vasculares e apresentarem uma distribuição global (VODNIK et al, 2008). As quantidades relativamente altas da glomalina no solo podem também ser resultado do comportamento recalcitrante desta biomolécula no solo (RILLING et al, 2001), conseqüentemente, com reduzida taxa de decomposição RILLING, 2003).…”

Section: Introductionunclassified

Glomalina: características, produção, limitações e contribuição nos solos

et al. 2012

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ResumoA glomalina é uma glicoproteína hidrofóbica, termoestável e recalcitrante produzida pelos fungos micorrízicos arbusculares. A glomalina é extraída das hifas ou do solo através do uso de citrato de sódio (20-50 mM; pH 7,0 ou 8,0) a elevada temperatura (121ºC), e quantificada pelos métodos Elisa ou Bradford. Acredita-se que características do solo, condições climáticas, sistema de uso do solo, práticas de manejo agrícola, presença e tipo de vegetação, dentre outros fatores, influenciam na quantidade de glomalina produzida pelos FMA. A propriedade de "cola" da glomalina auxilia a fixação das partículas do solo, favorecendo a formação de agregados estáveis. A glomalina seqüestra metais pesados, reduzindo a disponibilidade e o risco de toxicidade destes elementos para organismos e plantas crescidos em solos poluídos. Entre 28 e 45% da molécula de glomalina é constituída por carbono e de 0,9 a 7,3% é nitrogênio, chegando a representar de 4 a 5% do C e do N totais do solo. Apesar da importante contribuição da glomalina, são necessários estudos para reformulação do protocolo de extração, para identificação de sua função fisiológica para os FMA, de seus estoques em diferentes ecossistemas, dos organismos responsáveis pela sua decomposição e consumo e das espécies de FMA mais produtoras desta proteína no solo. Palavras-chave: Proteína, micorrizas, agroecossistemas AbstractGlomalin is a hydrophobic, heat-stable, and recalcitrant glycoprotein produced by arbuscular mycorrhizal fungi. The glomalin is extracted from the hyphae or from the soil through the use of sodium citrate (20-50 mM; pH 7.0 or 8.0) at high temperature (121 °C) and is quantified by ELISA or Bradford methods. Soil characteristics, climatic conditions, land use systems, agricultural practices, presence and type of vegetation, among other factors, influence the amount of glomalin produced by AMF. The 'glue' property of glomalin helps to fixate soil particles, favoring the formation of stable aggregates. Glomalin sequesters heavy metals, reducing the availability and the risk of toxicity of these elements for organisms and plants grown in polluted soils. Depending on the extraction procedure and the origin of the soil, between 28 to 45% dry weight of the glomalin molecule is carbon and 0.9 to 7.3% is nitrogen, representing up to 4 to 5% of total C and N of the soil. Despite the important contribution of glomalin, studies are needed to reformulate the extraction protocol and to identify its physiological function for the AMF, their stocks in different ecosystems, the organisms responsible for its decomposition and consumption, and the AMF species producing more of this protein in the soil.

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Section: Introductionunclassified

Glomalina: características, produção, limitações e contribuição nos solos

et al. 2012

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“…또한, 토 양의 입단 (Jastrow, 1996;Miller and Jastrow, 1990;Rilling et al, 2005;Six et al, 2000;Wright and Anderson, 2000;Wright and Upadhyaya 1998), 장기간 탄소와 질소의 저장 (Rilling, 2004;Wilson et al, 2009;Wright and Upadhyaya, 1998) (Vodnik et al, 2008), 산림지역에서는 토양의 붕괴를 예측할 수 있는 지표 로서도 활용할 수 있다고 보고하였다 (Fokom et al, 2012). Wright et al (1999) (Fig.…”

unclassified

The Relationship between Microbial Characteristics and Glomalin Concentrations in Paddy Soils of Gyeongnam Province

Lee¹,

Kim²,

Ok³

2012

Korean Journal of Soil Science and Fertilizer

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Glomalin-related soil protein has been suggested as an enhancer for soil stability by promoting the aggregation. In this study, we examined the concentrations of glomalin and characteristics of microbial community in 20 paddy soils sampled from Gyeongnam Province. Total soil glomalin as glomalin-related soil protein (GRSP) had a significant positive correlation with soil organic matter (p<0.01) and soil dehydrogenase activity (p<0.01). The concentration of GRSP significantly correlated to soil microbial biomass carbon (p<0.001) and the total bacterial community (p<0.01) in paddy soils. In addition, the GRSP had a significant positive correlation with gram-negative bacteria community (p<0.05) and ratio of cy19:0 to 18:1ω7c (p<0.05) in paddy soils. In conclusion, the concentration of GRSP could be an indicator of soil health that simplify the inspection steps for sustainable agriculture in paddy soils.

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“…This reduction may be due to the sequestration of these compounds in the walls of the hyphae (phytoextraction), which would prevent their distribution to the rest of the plant. Glomalin, a glycoprotein present in the wall of arbuscular mycorrhizal fungi, has been reported as active in the sequestration of heavy metals present in the soil (Vodnik et al, 2008). In the present study, the accumulation of allelochemicals in the absorption system (roots and hyphae) may explain the fact that there was no influence of the extracts on dry matter production in the AM maize plants.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 53%

Growth and mycorrhizal colonization of maize plants treated with aqueous extracts from nonmycorrhizal weeds

Melo

Carrenho

2017

Pesq. agropec. bras.

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-The objective of this work was to evaluate the influence of aqueous extracts of nonmycorrhizal weedy species on dry matter accumulation and assimilate partitioning of maize plants, with or without Cetraspora pellucida inoculation. The experiment was carried out in pots, in a completely randomized design, in a 5x2 factorial arrangement consisting of four plant extracts (purple nutsedge, guinea-hen weed, slender amaranth, and knotweed), a control irrigated with water, and two conditions (mycorrhizal and nonmycorrhizal maize plants), with four replicates of each treatment. Plants were irrigated with aqueous extracts diluted at 15%. Root colonization (RC), shoot dry matter (SDM), root dry matter (RDM), and RDM/ SDM were evaluated. Root colonization was not influenced by the extracts, and ranged from 41.5 to 65.2%. Shoot dry matter of mycorrhizal (AM) and nonmycorrhizal (NM) plants was not influenced by the extracts; however RDM showed varying responses. Mycorrhization favored the production of RDM, and increased plant sensitiveness to the extracts. Guinea-hen weed extract increased RDM of AM plants, while the other extracts inhibited it. In NM plants, the production of RDM was benefited by slender amaranth extract, to the detriment of SDM. Mycorrhizal and nonmycorrhizal maize plants respond differently to aqueous extracts of nonmycorrhizal weeds.Index terms: Zea mays, Amaranthus viridis, Cyperus rotundus, Petiveria alliacea, Polygonum ferrugineum, allelopathy. Crescimento e colonização micorrízica de plantas de milho tratadas com extratos de plantas infestantes não micorrízicasResumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de extratos aquosos de plantas invasoras não micorrízicas sobre o acúmulo de matéria seca e sobre a partição de assimilados de plantas de milho com inoculação ou não de Cetraspora pellucida. O experimento foi conduzido em vasos, em um delineamento inteiramente casualizado, com arranjo fatorial 5x2 que consistiu de quatro extratos vegetais (tiririca, guiné, caruru, erva-de-bicho), um controle irrigado com água e duas condições (plantas de milho micorrizadas e não micorrizadas), com quatro repetições de cada tratamento. As plantas foram irrigadas com extratos aquosos diluídos a 15%. Avaliaram-se: a colonização radical (CR), a matéria seca da parte aérea (MSPA), a matéria seca das raízes (MSR) e MSR/MSPA. A colonização da raízes não foi influenciada pelos extratos, tendo variado de 41,5 a 65,2%. A matéria seca da parte aérea das plantas micorrizadas (MA) e não micorrizadas (NM) não foi influenciada pelos extratos; no entanto, a MSR teve resposta diferenciada. A micorrização favoreceu a produção de MSR e aumentou a sensibilidade das plantas aos extratos. O extrato de guiné aumentou a MSR das plantas MA, e os outros extratos a inibiram. Em plantas NM, a MSR foi beneficiada pelo extrato de caruru, em detrimento da MSPA. Plantas de milho micorrizadas e não micorrizadas respondem diferentemente aos extratos aquosos de plantas invasoras não micorrizadas.

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The contribution of glomalin-related soil protein to Pb and Zn sequestration in polluted soil

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Glomalina: características, produção, limitações e contribuição nos solos

Glomalina: características, produção, limitações e contribuição nos solos

The Relationship between Microbial Characteristics and Glomalin Concentrations in Paddy Soils of Gyeongnam Province

Growth and mycorrhizal colonization of maize plants treated with aqueous extracts from nonmycorrhizal weeds

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