Analysis of the interactions between phytochrome and plant hormones in plant development / Estudo da interação entre fitocromo e hormônios vegetais no controle do desenvolvimento

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Muitas respostas moduladas pela luz durante o desenvolvimento das plantas também são reguladas por hormônios vegetais, levando à hipótese da interação entre ambos os fatores. Uma ferramenta valiosa para testar tal interação seria o uso de mutantes fotomorfogenéticos e hormonais, bem como duplos mutantes combinando ambos. Em tomateiro, embora sejam disponíveis mutantes com alterações na biossíntese de fotorreceptores e/ou na transdução do sinal da luz, bem como mutantes no metabolismo e/ou sensibilidade hormonal, esses estão presentes em cultivares diferentes, o que pode limitar seu uso de modo integrado e a construção de duplos mutantes. No presente trabalho, foram introgredidas em uma única cultivar de tomateiro, Micro-Tom (cv. MT), dezenove mutações afetando a biossíntese ou a resposta a fitocromo, bem como aos hormônios auxina (AUX), citocinina (CK), giberelina (GA), ácido abscísico (ABA), etileno (ET) e brassinoesteróides (BR). Tomando-se vantagem de tal coleção, duas respostas notadamente controladas tanto pela luz quanto por hormônios foram estudadas: alongamento e acúmulo de antocianinas em hipocótilos. Para tal, foram utilizadas as seguintes abordagens: i) tratamentos exógenos de diferentes classes hormonais em mutantes fotomorfogenéticos, ii) observação de hipocótilos de mutantes hormonais crescidos na luz e no escuro, iii) observação de duplos mutantes combinando mutações hormonais e fotomorfogenéticas. Assim, o acúmulo de antocianinas foi promovido pela CK e ABA e inibido pela GA, concordando com a redução no mutante deficiente em ABA (notabilis ou not) e no mutante hipersensível à GA (procera ou pro). Apesar do mutante com baixa sensibilidade à AUX (diageotropica ou dgt) acumular exageradamente antocianinas, a aplicação exógena não evidenciou o papel da AUX, sendo, porém, coerente com a sugestão de que esse mutante possui um balanço AUX/CK voltado para CK. Tanto a aplicação exógena quanto a avaliação nos mutantes epinastic (epi), super produção de ET, e Never ripe (Nr), baixa sensibilidade ao ET, sugerem uma função limitada desse hormônio na biossíntese de antocianinas. Na luz e no escuro, AUX, CK, ABA e ET exógenos resultaram na inibição do alongamento do hipocótilo, sendo coerente com a promoção em dgt (luz), promoção em sit (luz), inibição em epi (luz e escuro). Por outro lado, GA promoveu o alongamento corroborando a promoção em pro. Contrariando o efeito exógeno da CK, brt reduziu o alongamento na luz e no escuro. No escuro, o único mutante que apresentou alongamento do hipocótilo superior a MT foi o mutante deficiente na biossíntese do phy (aurea ou au). A utilização de duplos mutantes combinando phy- e alterações hormonais mostrou uma interação aditiva (au epi, au Nr, au dgt e au sit), sinergística (au pro) e epinástica (au brt) no acúmulo de antocianinas e alongamento do hipocótilo na luz, porém nessa última resposta, au dgt e au sit indicaram uma interação sinergística. Juntos, esses resultados indicam que, embora phy possui vias distintas da AUX, ET, ABA e GA no controle do acúmulo de antocianinas e alongamento do hipocótilo, parece que esse fotorreceptor partilha vias comuns com CK em ambas as respostas.

ASSUNTO(S)

cultivar micro-tom desenvolvimento vegetal hypocotyl elongation tomate. mutação genética fitoquímica hormônios vegetais phytochrome morfogênese vegetal pigmentos vegetais anthocyanin accumulation. hormones mutants

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