Efeito da redução do transporte da sacarose nas células-guarda na resposta ao estresse osmótico e expressão protéica

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Pinheiro, Daniela Pereira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Controle da maturação e senescência em órgãos perecíveis; Fisiologia molecular de plantas superiores; Mestrado em Fisiologia Vegetal; UFV
• Palavras-chave em Português: Células-guarda; Transportador de sacarose; Proteoma; Estômato; Guard-cells; Sucrose transporter; Proteome; Stomata; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/4324

Estudos indicam que a sacarose tem um importante papel osmo-regulatório nas células-guarda (CG), sendo hipotetizado que sua origem principal seria a importação deste soluto das células do mesofilo foliar. Plantas de Nicotiana tabacum transformadas com vetor contendo construção antisenso do gene do transportador de sacarose (P62) sob controle do promotor KST1, específico de CG, apresentam menor condutância estomática e um aumento na eficiência do uso da água comparado a plantas selvagens (WT), resultando em plantas com menor consumo de água. Estresse osmótico induzido pela aplicação de polietileno glicol (PEG) à solução de cultivo resultou em uma reduzida área foliar total em todas as plantas, sendo esta redução menor nas plantas transgênicas. A redução da fotossíntese (A) sob estresse osmótico, observada somente nas plantas não-transformadas, foi associada a uma menor condutância estomática (gs) e redução da razão Ci/Ca. Entretanto, a taxa fotossintética de plantas WT a 2,0% de PEG, sob altas concentrações de CO2, foi reduzida em 31%, indicando que há uma limitação bioquímica do processo fotossintético produzida por este nível de estresse osmótico. Porém, esse fato não é explicado por danos oxidativos visto que não houve variação na taxa de peroxidação de lipídios. Não foram observadas diferenças nos parâmetros relacionados à fluorescência Fv/Fm, Y(II), ETR e qP, para as plantas avaliadas, evidenciando que tanto plantas de genótipo selvagem quanto transgênica não apresentaram limitações no uso da energia de excitação para reações fotoquímicas. No entanto, plantas WT submetidas ao estresse osmótico (1,5% e 2,0% de PEG) apresentaram valores maiores de qN, indicando uma maior dissipação térmica. Comparando o proteoma de células-guarda, plantas P62 apresentaram aumento na expressão de proteínas-chave relacionadas à fixação fotossintética de carbono tais como a sedoheptulose-1,7- bifosfato fosfatase e a ativase da rubisco, sugerindo uma maior assimilação de CO2 e atividade do ciclo de Calvin, o que poderia sugerir um mecanismo homeostático de manutenção dos teores de sacarose nestas células. Presença de fotossíntese nas células-guarda pode também ser indiretamente inferida, visto que se identificou outras proteínas fotossintéticas, como a proteína PsaD do fotossistema I e algumas subunidades da ribulose-1,5-bifosfato carboxilase/oxigenase (Rubisco). A análise proteômica diferencial de folhas revelou que não há diferença significativa entre plantas WT e P62, consistente com o uso de um promotor específico para células-guarda para dirigir a expressão da construção antisenso. Como conclusão, este trabalho sugere que reduções no tranporte de sacarose podem contribuir para maior tolerância ao estresse osmótico e maior eficiência do uso da água.