Abordagem fotomorfogenética para explorar o estresse abiótico em tomateiro (Solanum lycopersicum L.)

Abstract

Phytochrome are the most characterized plant photoreceptor. It controls several responses from germination to flowering. These molecules are protein covalently bound to a chromophore, where the protein portion (apoprotein) is encoded by a small gene family. In tomato, for example, one of the most important vegetable crops in the world, five genes were found to apoproteins: PHYA, PHYB1, PHYB2, PHYE and PHYF. Thus, photomorphogenic mutants in tomato, such as mutants defective in the biosynthesis of the phytochrome apoproteins (or far red insensitive fri), B1 (temporary or tri insensitive red) and B2 (phyB2) has become indispensable tools to better understand the functions of phytochrome in several responses, including those of great agroeconomic importance as biotic and abiotic stresses. In fact, recent evidence shows that the family of the phytochrome A and B are an important mediator of abiotic stress. For a better understanding of the biochemical and physiological relations of phytochrome with responses to stress, growth analyzes were performed, as well as osmolytes accumulation compatible, pigment content and lipid peroxidation. It can be concluded that tomato phytochrome B1 and B2 act as an important signaling during development of seedlings in abiotic stress conditions induced by drought, high salinity, excess cadmium, high temperature and UV-B radiation

Fitocromos são os mais caracterizados fotorreceptores nos vegetais e controlam diversas respostas, desde a germinação ao florescimento. Essas moléculas são proteínas ligadas covalentemente a um cromóforo, sendo que a porção protéica (apoproteína) é codificada por uma pequena família gênica. Em tomateiro, por exemplo, uma das hortaliças mais importantes do mundo, foram encontrados cinco genes para apoproteínas: PHYA, PHYB1, PHYB2, PHYE e PHYF as quais juntamente com o cromóforo originam os fitocromos phyA, phyB1, phyB2, phyE e phyF. Dessa forma, mutantes fotomorfogenéticos em tomateiro, tais como os mutantes deficientes na biossíntese das apoproteínas do fitocromo A (far red insensitive ou fri), B1 (temporary red insensitive ou tri) e B2 (phyB2), tornam-se ferramentas indispensáveis para melhor compreender as funções dos fitocromos em várias respostas, incluindo aquelas de grande importância agroeconômica, como os estresses bióticos e abióticos. De fato, evidências recentes mostram que a família dos fitocromos A e B é uma importante mediadora dos estresses abióticos. Para melhor compreender as relações bioquímicas e fisiológicas dos fitocromos com as respostas aos estresses, foram realizadas análises de crescimento, acúmulo de osmólitos compatíveis, teor de pigmentos e peroxidação lipídica em plântulas de tomateiro. Pode-se concluir que os fitocromos B1 e B2 de tomateiro atuam como importantes sinalizadores durante o desenvolvimento de plântulas em condição de estresse abiótico induzido por déficit hídrico, alta salinidade, excesso de cádmio, alta temperatura e radiação UV-B