Acúmulo diferencial de prolina em mutantes e transgênicos hormonais de tomateiro (Solanum lycopersicum L. cv Micro-Tom) sob seca e estresse osmótico: papel do ácido jasmônico e sua interação com ácido abscísico - Silva, Jamille Santos da (2014)
O déficit hídrico, que tem como componente principal o estresse osmótico, é o principal fator que limita a produção vegetal. O acúmulo de prolina é uma das respostas mais características a esse estresse, mas sua função, bem como a regulação da sua acumulação, não está bem estabelecida. No presente estudo, testou-se a hipótese que hormônios exercem um controle diferencial sobre a expressão dos genes e nas atividades das diferentes enzimas envolvidas na síntese e degradação da prolina sob déficit hídrico e estresse osmótico. Visando entender este controle, mutantes e transgênicos hormonais da cultivar Micro-Tom (MT) de tomateiro foram examinados quanto a possíveis alterações no acúmulo de prolina. Todos os experimentos foram realizados em condições ambientais controladas ( 350 µE m-2 s-1, 28±2/24±2°C e fotoperíodo de 16 h). Genótipos de MT com aproximadamente 20 dias após a germinação (DAG) foram submetidos ao déficit hídrico através da suspensão de rega por até oito dias. Alguns genótipos responderam diferencialmente quanto ao acúmulo de prolina, mas também houve diferenças no decréscimo de w do substrato com a secagem. Portanto, os genótipos que apresentaram acúmulo diferenciado de prolina no experimento com seca foram submetidos a PEG-6000 em solução nutritiva, sob dois potenciais hídricos (-0,8 e -1,2 MPa), por 12, 24 e 36 h. O uso de PEG foi importante, pois permitiu expor os materiais simultaneamente a um mesmo potencial hídrico. Alguns mutantes apresentaram resposta diferenciada e, dentre eles, verificou-se que o transgênico 35S::PS, com níveis elevados de prosistemina (PS), foi mais resistente ao estresse osmótico. Sabe-se que a PS leva a um acúmulo elevado de ácido jasmônico (JA), assim como evidências sugerem a participação do JA no acúmulo de prolina, mas pouco se sabe sobre o papel de ambos neste acúmulo. Para examinar se há diferenças no papel da PS e do JA no acúmulo de prolina, foi realizado um experimento a -1,2 MPa com o transgênico 35S::PS e MT com aplicação exógena de metil jasmonato (MeJa). Em ambos os casos, houve indução da P5CS (via de síntese) e da enzima P5CDH (via de degradação) em condições controle, porém não houve acúmulo de prolina. Já sob estresse osmótico, foi observado um aumento adicional da atividade das enzimas de síntese e uma acentuada repressão da P5CDH. Assim, o MeJa parece promover um elevado turnover de prolina em condições controle, sem promover seu acúmulo, mas com a imposição de estresse osmótico a via de degradação parece ser acentuadamente reprimida causando o acúmulo deste aminoácido. Para examinar a dependência de MeJa por ABA no acúmulo de prolina, o mutante sitiens, deficiente em ABA, foi submetido ao estresse osmótico juntamente com a aplicação exógena de MeJa, ABA e MeJa + ABA. No mutante sitiens, a manutenção de um w mais elevado e próximo do controle (MT) foi dependente de ABA, mas não de MeJa. O teor de prolina aumentou moderadamente na presença de MeJa ou ABA, sob estresse osmótico, mas foi acentuado na presença dos dois hormônios, sugerindo algum grau de interdependência na ação destes hormônios no acúmulo de prolina