Estresses abióticos em plantas transformadas e não transformadas de tomate Micro-Tom com diferentes expressões da sHSP22 mitocondrial: Efeito do alagamento e de ciclos de alta e baixa temperatura.
Abstract
Os estresses abióticos geralmente causam disfunções metabólicas que provocam
diminuição no crescimento das plantas. Em respostas a estresses pode ocorrer o
aumento na síntese de algumas proteínas chamadas proteínas de choque térmico
(heat shock proteins, HSPs). O tomate (Lycopersicon esculentum), cv. Micro-Tom é
considerado como um modelo para estudos experimentais, pois ele possui
características que o tornam adequado, tais como o tamanho pequeno, tempo de
geração curto, e facilidade de transformação. Este trabalho teve como objetivo
avaliar os efeitos dos estresses por alagamento e por altas e baixas temperatura em
plantas transformadas e não transformadas de tomate ‗Micro-Tom com diferentes
expressões da sHSP22 mitocondrial (MT-sHSP22). O primeiro experimento foi
conduzido em câmaras de crescimento, sob condições controladas. Quando as
plantas apresentavam 50 dias foram submetidas a estresse por alagamento por um
período de 14 dias, sendo que após 7 dias metade das plantas foram retiradas do
alagamento. No segundo ensaio, as plantas foram cultivadas como no primeiro
experimento, e quando se apresentavam em estádio vegetativo pleno foram
submetidas a estresse térmico por período de 24h a 10ºC ou 37ºC, a seguir as
plantas foram transferidas para as condições iniciais por 24h, após este período
foram novamente submetidas a um novo ciclo de estresse e recuperação. Em
ambos os experimentos foram avaliados os parâmetros da cinética de emissão da
fluorescência da clorofila e trocas gasosas, sendo que no primeiro avaliou-se
também o índice de clorofila, e ao final do ensaio a área foliar e massa seca da parte
aérea e raiz. O alagamento interferiu nos teores de clorofila de todos os genótipos,
sendo que no genótipo com elevada expressão da MT-sHSP22, não foi observada
redução da área foliar e em relação a massa seca total. A análise da cinética da
fluorescência transiente da clorofila a mostrou efeitos diferenciais do estresse por
alagamento nos diferentes locais da maquinaria fotossintética, e apresentou
variação de resposta entre os genótipos. Quando as plantas foram submetidas ao
estresse por baixa temperatura, observou-se redução na taxa assimilatória liquida de
CO2 imediatamente após o estresse, mas depois da recuperação todos os genótipos
retornaram próximos aos controles. Para as plantas submetidas a altas temperaturas
do genótipo selvagem e do com elevada expressão da MT-sHSP22 aumentaram a
taxa assimilatória líquida em relação ao controle. Os dados de fluorescência das
clorofilas indicaram efeitos diferentes na absorção e aproveitamento da energia
luminosa entre os genótipos para os dois estresses de temperatura. A interpretação
dos parâmetros do Teste JIP possibilitou identificar que os três genótipos
apresentam comportamento distinto principalmente sobre estresse de alta
temperatura, sendo que as plantas dos genótipos com alta expressão de sHSP22 e
não transformado apresentaram elevação nos parâmetros relacionados a atividade
do fotossistema I. Estes resultados sugerem que as plantas com elevada expressão
das sHSP22 mitocondrial podem apresentar mecanismos de tolerância frente as estresses aplicados.