Caracterização fisiológica do mutante gun4 de Arabidopsis thaliana sob estresse luminoso - Daloso, Danilo de Menezes (2009)
Mutações em genes denominados GUN (Genome UNcoupled) têm auxiliado na compreensão das rotas de transdução de sinais do cloroplasto que controlam a expressão de genes fotossintéticos nucleares. Nesse sentido, o genótipo gun4 tem sido caracterizado em aspectos bioquímicos e moleculares, no entanto pouco se sabe sobre aspectos fisiológicos desse mutante. Diante disso, de forma a complementar essa caracterização fenotípica, o objetivo desse trabalho foi avaliar as respostas fotossintéticas do mutante gun4 de Arabidopsis thaliana sob diferentes níveis de luz. Plantas gun4, na ausência de estresse luminoso, apresentaram níveis de clorofila a e b, fluorescências mínima (Fo) e máxima (Fm) de folhas adaptadas ao escuro e rendimento quântico de dissipação não regulada de energia do fotossistema II (ΦNO) reduzidos em 20%, 26%, 18% e 32%, respectivamente, enquanto que o rendimento quântico efetivo do FSII (ΦFSII) e o coeficiente de extinção fotoquímico (qL) foram 11% e 20% maiores, respectivamente. Valores maiores de ETR (taxa de transporte de elétrons), ΦFSII e qL também foram observados em gun4 sob diferentes intensidades luminosas, demonstrando que este fenótipo transfere de forma mais eficiente a energia luminosa absorvida no complexo coletor de luz do FSII para o processo fotossintético. A taxa de assimilação líquida de carbono (A) e a condutância estomática (gs) foram 43% e 61% menores em gun4, respectivamente. Porém, não houve diferença no fluxo de absorção de 14CO2, sugerindo que a menor magnitude de A seja devido a uma restrição difusional ao influxo de CO2. Após 14 h de estresse, não houve diferença em A e os valores da taxa de transporte de elétrons (ETR) e ΦFSII foram reduzidos em 35% e 50%, respectivamente, tanto nas plantas gun4 como no tipo selvagem (WT). Entretanto, o rendimento quântico potencial do FSII (Fv/Fm) decresceu significativamente apenas em WT, sugerindo que gun4 possa minimizar, mais eficientemente, efeitos fotoinibitórios. Isto se evidencia, adicionalmente, nos maiores valores de coeficiente de extinção não fotoquímico (qN) e rendimento quântico de dissipação regulada de energia do FSII (ΦNPQ). Em conjunto, esses fenótipos fotoquímicos de gun4 podem explicar o maior aumento (48%) na conectância global da rede fotoquímica após 28 h de estresse, demonstrando a maior capacidade deste genótipo em ajustar seu aparato fotossintético em resposta ao estresse luminoso. Por fim, os resultados encontrados neste trabalho demonstraram a alta capacidade do genótipo gun4 em dissipar o excesso de energia luminosa absorvida sob estresse e, apesar da forte redução no teor de clorofila, transferir esta mais eficientemente. Isso sugere a existência de um mecanismo de adaptação dos fotossistemas de forma a compensar a redução na absorção de luz, indicando um valor importante deste mutante para explorar os mecanismos que controlam a plasticidade dos complexos protéicos fotoquímicos.