Unraveling how an auxin signaling mutation affects the xylem hydraulic efficiency and safety in tomato

• Autor(a) principal: Andrade, Moab Torres de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29998; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.412
• topic: Xilema - Anatomia; Tomate - Efeito da auxina; Troca gasosa; Solanum lycopersicum; Deficit hídrico; Fisiologia de Plantas Cultivadas

As auxinas são conhecidas por regular o desenvolvimento do xilema nas plantas, entretanto, seus efeitos sobre a eficiência do transporte de água e segurança hidráulica são pouco conhecidos. Aqui usamos plantas mutantes de tomateiro diageotropica (dgt), que tem a função prejudicada de uma ciclofilina 1 cis/trans isomerase envolvida na sinalização da auxina, e seu correspondente tipo selvagem (WT), para explorar seus efeitos na hidráulica de plantas e nas trocas de gasosas foliares. O xilema do dgt apresentou menor diâmetro de vaso (D h ) (24-43%) e número de condutos (25-58%) em caule e pecíolo, resultando em menores condutividades hidráulicas teóricas (K t ). Por outro lado, não foram observadas alterações de D h e K t nas raízes. Além disso, as condutâncias hidráulicas medidas no caule e folha do dgt concordaram com os valores de K t e foram mais baixas (até 81%). Apesar de dgt e WT apresentarem D h e K t similares nas raízes, a condutância hidráulica da raiz medida no dgt foi 75% menor. A mutação dgt aumentou a densidade das veias (D v ) e estômatos (D s ), o que potencialmente aumentaria a fotossíntese. No entanto, mesmo apresentando a mesma capacidade fotossintética das plantas WT, o dgt mostrou uma taxa fotossintética c. 25% menor, juntamente com uma redução da condutância estomática de 52%. Estes resultados demonstram claramente que os aumentos em D v e D s só resultam em maiores taxa de trocas gasosos foliares quando acompanhados de maior eficiência hidráulica. O dgt também mostrou maior razão espessura da parede por diâmetro de conduto (t/b) 3 , sem grandes modificações nas membranas de pontuação e no reforço da parede celular. As mudanças na arquitetura do xilema resultaram em Ψ 50 (potencial hídrico de 50% de perda de condutividade hidráulica) mais negativos, com uma diferença de 0,25 MPa e um aumento de 64% na margem de segurança hidráulica em comparação com as plantas WT. Sob a seca, a dgt levou o dobro dos dias para chegar ao Ψ 50 (-1,39±0,06 MPa) e metade do tempo após a reidratação para recuperar as trocas gasosas quando comparado com a WT (Ψ 50 = 1,14±0,08 MPa). Para confirmar que a redução do Ψ 50 do dgt foi funcionalmente significativo, expusemos as plantas WT a uma seca mais intensa (equivalente ao Ψ 50 do dgt) e, de fato, as plantas WT não mostraram recuperação fotossintética sob esta condição. Portanto, demonstramos que as mudanças no xilema em função da mutação na percepção da auxina resultam em uma redução severa na eficiência hidráulica e no aumento da segurança hidráulica. Palavras-chave: Ailsa Craig. Anatomia do xilema. Deficit hídrico. Solanum lycopersicum. Transporte de água. Trocas de gasosas.