Características fotossintéticas e modulação do sistema antioxidante de defesa celular em resposta ao estresse de curta duração por alta luminosidade em plantas de três genótipos de Arabidopsis
Resumo
As plantas são organismos sésseis que precisam constantemente se adaptar
às variações ambientais. Entre os diferentes fatores abióticos que podem afetar
o crescimento e desenvolvimento vegetal, temos as variações diárias de
luminosidade. O estresse por excesso de luminosidade pode afetar o processo
fotossintético e gerar efeitos deletérios em sua maquinaria. Para evitar isso, as
plantas desenvolveram mecanismos de fotoproteção no intuito de prevenir
danos. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes
níveis de estresse luminoso de curta duração sobre a fotossíntese, bem como,
a sua relação com o metabolismo de carotenoides. Para o desenvolvimento
deste estudo, plantas de Arabidopsis thaliana do ecótipo Columbia-O (selvagem
- Wt), e dos mutantes deficientes na formação de zeaxantina em alta luz (npq1
falta da enzima violaxantina de-epoxidase) e luteína (lut2 falta da enzima -
licopeno-ciclase) foram conduzidas sob condições naturais de luz,
aproximadamente 100 ± 20 μmol fótons m-2 s-1 e temperatura de 20 ± 3 ºC.
Quando as plantas apresentaram entre 6-8 semanas realizou-se ensaios de
caracterização fotossintética dos três genótipos, em relação às trocas gasosas
e à fluorescência transiente da clorofila. Em ensaios adicionais, em folhas
destacadas, foram aplicadas as diferentes intensidades luminosas (100, 800 e
1200 μmol fótons m-2 s-1) por período de 30 minutos; a seguir, para os
tratamentos de recuperação as folhas foram mantidas por 15 minutos no escuro.
A caracterização fotossintética apresentou comportamento semelhante para os
três genótipos avaliados, porém, observou-se leve favorecimento para as
plantas de lut2. Quando submetidas a altas intensidades luminosas, as plantas
mutantes npq1 e lut2 apresentaram falhas na funcionalidade dos mecanismos
de fotoproteção, sem afetar o metabolismo enzimático antioxidante. Portanto,
conclui-se que as xantofilas apresentam extrema importância na dissipação do
excesso luminoso de curta duração, protegendo a maquinaria fotossintética.