Respostas fisiológicas e moleculares à alta temperatura na antese em arroz irrigado

• Autor(a) principal: Correia, Silmara da Luz
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/234746
• topic: Arroz irrigado; Fertilidade; Espigueta; Resistência à temperatura

Em um cenário futuro de mudanças climáticas, espera-se que os episódios de alta temperatura ocorram mais frequentemente. Isso pode coincidir com fases de desenvolvimento em que as estruturas vegetais estejam mais susceptíveis, como o período reprodutivo do arroz, causando redução no rendimento de grãos. O principal objetivo desse trabalho foi comparar características fisiológicas e moleculares de cultivares de arroz irrigado submetidas à alta temperatura (AT) na fase de antese e discutir os possíveis processos fisiológicos e/ou moleculares envolvidos. Três cultivares de arroz (IRGA 409, IRGA 428 e DULAR) foram submetidas à AT na antese (38oC) e à condição controle (29oC) durante sete horas, em períodos consecutivos de três, cinco ou sete dias. Foram avaliados a fertilidade de espiguetas e parâmetros relacionados à fotossíntese na folha bandeira. Na panícula de duas cultivares (IRGA 409 e IRGA 428) foi realizada análise de sequenciamento de mRNA (RNA-seq), com coleta de espiguetas nas condições de três dias de estresse e no controle. A AT reduziu a fertilidade de espiguetas com o aumento da duração do estresse em todas as cultivares comparado à condição controle, com redução significativa no número de grãos formados no estresse com sete dias de duração. No entanto, com três dias de duração do estresse IRGA 409 foi a mais tolerante à AT, uma vez que apresentou maior percentagem de espiguetas fertilizadas. A análise de RNA-seq mostrou que genes comumente expressos em resposta à AT, como os OsHsf, OsHSP e OsFKBP62b, apresentaram expressão similar nas panículas de ambas as cultivares, apesar dessas plantas não serem especificamente selecionadas para tolerância a esse estresse. A expressão de genes envolvidos na fotossíntese na panícula em resposta à AT foi uma grande diferença entre as duas cultivares. Este estudo indicou que a manutenção da expressão de genes relacionados à fotossíntese da panícula e à capacidade de manter a fotossíntese ativa na folha bandeira durante o período de ocorrência da AT estiveram associados à maior fertilidade de espiguetas nessa condição. Esses resultados evidenciaram potenciais marcadores a serem usados na identificação de genótipos tolerantes à alta temperatura. No entanto, os processos moleculares envolvidos no efeito desse estresse no transporte de elétrons através da atividade dos fotossistemas I e II e a conexão entre atividade fotossintética das folhas e panícula de arroz necessitam ser elucidados.