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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2011.tde-12092011-151109
Documento
Autor
Nome completo
Ana Maria Figueira Gomes
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2011
Orientador
Banca examinadora
Peres, Lazaro Eustaquio Pereira (Presidente)
França, Marcel Giovanni Costa
Vitorello, Victor Alexandre
Título em português
Interações hormonais no crescimento de raízes de tomateiro (Solanum Lycopersicum L. cv Micro-Tom) sob estresse osmótico
Palavras-chave em português
Estresse hídrico
Hormônios vegetais
Mutação vegetal
Raiz
Tomate
Resumo em português
O tomateiro (Solanum lycopersicum) tornou-se importante ferramenta para estudos de genética e fisiologia nos últimos anos, devido à disponibilidade de mutantes, incluindo aqueles com alterações hormonais. Nesta cultura, a cultivar ornamental miniatura de tomateiro Micro-Tom (MT) tem sido utilizada como modelo genético em vários estudos, visto que produz frutos e sementes viáveis em vasos de apenas 50-100 ml de substrato, completando o ciclo em setenta a noventa dias. Este trabalho foi feito com o intuito de gerar informações que possam colaborar para a compreensão dos mecanismos que determinam a sensibilidade das raízes ao estresse hídrico. Para tal, foram criados duplos mutantes hormonais homozigóticos da cultivar MT, sendo posteriormente usados para verificar o papel das interações hormonais ABA-Etileno no controle do crescimento da raiz sob condições de estresse osmótico. O estudo é relevante pelo fato de que o entendimento dos mecanismos de controle hormonal no crescimento radicular poderá auxiliar a pesquisa de melhoramento genético para a obtenção de plantas tolerantes à seca, o que representaria avanço na agricultura, principalmente para regiões de clima árido e semiárido. Os experimentos foram realizados no Laboratório de Controle Hormonal do Desenvolvimento Vegetal da ESALQ-USP, onde foram produzidos genótipos de cinco duplos mutantes: diagetropica/sitiens (dgt/sit), diagetropica/epinastic (dgt/epi), diagetropica/Never ripe (dgt/Nr), sitiens/epinastic (sit/epi) e Never ripe/sitiens (Nr/epi) em homozigose em BC6Fn. Sementes germinadas de (MT) e de mutantes de sitiens (sit), Never ripe (Nr) e o duplo mutante Nrsit foram colocadas em tratamento com PEG 6000 em diferentes potenciais osmóticos. Também foram realizados experimentos com ácido cloro-2-etil fosfônico (CEPA), um liberador de etileno (Ethrel), e o inibidor da síntese do mesmo, o aminoetoxivinil glicina (AVG), sendo avaliados os parâmetros como crescimento radicular, caulinar, razão raiz/hipocótilo e conteúdo relativo de água (CRA). Observouse que baixos potencias osmóticos inibem mais o caule que a raiz, e que o estresse osmótico moderado (-0.6 MPa) favoreceu o crescimento da raiz e da razão raiz/hipocótilo em MT, principalmente em sit e, em menor extensão, na raiz de Nr/sit. Esse crescimento não foi observado em Nr. No mutante sit, em -1.1 MPa, observou-se inchaço radicular semelhante ao provocado pela presença de etileno. Em menor extensão, esse inchaço também foi observado no duplo mutante Nr/sit. Quando adicionado Ethrel, houve inibição do crescimento radicular em sit e MT, sendo também observado um pouco de inibição no mutante insensível a etileno, Nr. Em estresse moderado (-0.6 MPa), a inibição foi mais severa do que em água para MT, mas não para sit, até a dose de 1 µM. A inibição do etileno causada pelo AVG resultou em uma maior diferença entre água e -0.6 MPa, sendo o último mais inibido. Pode-se concluir que, em condições de déficit hídrico moderado, há aumento radicular e da razão/hipocótilo quando comparados a condições normais de suprimento de água. Tais constatações são importantes porque podem ajudar no desenho de práticas agronômicas que podem levar a maior economia de água, bem como aumento da eficiência de uso de água pelas plantas.
Título em inglês
Hormonal interactions during root growth of tomato (Solanum lycopersicum L. cv Micro-Tom) under osmotic stress
Palavras-chave em inglês
Plant hormones
Plant mutation
Root
Tomato.
Water stress
Resumo em inglês
Tomato (Solanum lycopersicum) has become a very important model for genetic and physiological studies in the last years, due to the presence of various mutants, including those with hormonal alterations. The ornamental dwarf tomato cv. Micro-Tom (MT) has been largely used because of its ability to produce viable fruits and seeds in pots of just 50-100 ml, completing its life cycle in seventy to ninety days. In an attempt to gain insights on the mechanisms that regulate plant growth under physiologic stress, homozygote hormonal double mutants of the MT were created and later on screened for the role of hormonal interactions in the control of root growth under osmotic stress. The experiment was conducted at ESALQ-USP Hormonal Control of Plant Development Laboratory, where genotypes of five double mutants namely diagetropica/sitiens (dgt/sit), diagetropica/epinastic (dgt/epi), diagetropica/Never ripe (dgt/Nr), sitiens/epinastic (sit/epi) and Never ripe/sitiens (Nr/epi) were produced in BC6Fn homozygosis. Germinated seeds of MT and the mutants sitiens (sit), Never ripe (Nr) and the double mutant Nr/sit were treated with PEG 6000 at different osmotic potentials. There were also experiments with chloro-2-ethyl phosphonic acid (CEPA), an ethylenereleaser (Ethrel) and the inhibitor of ethylene synthesis aminoethyoxyvinyl glycine (AVG). The parameters evaluated were radicle and hypocotyls growth, root/hypocotyl ratio and relative water content (RWC). The stem was more inhibited than the root at moderate osmotic stress (-0.6 MPa), which resulted in elevated root/hypocotyl ratio for MT, sit and, in lesser extent, Nr/sit. This pattern was not observed in Nr. A root swelling similar to that caused by ethylene was observed in sit at -1.1 MPa. This swelling was less evident in the double mutant Nr/sit. When added Ethrel, there was inhibition of root growth in sit and MT. A discrete root inhibition was also observed in the ethyleneinsensitive Nr mutant. In moderate osmotic stress (-0.6 MPa), root inhibition was more severe than in water for MT, but not for sit, until 1 µM Ethrel. The AVG application increased this difference between water and PEG 6000 treatments. It can be concluded that, in moderate water deficit, the root growth and root/hypocotyl ratio were increased, when compared to normal water supply. These findings are important, since they can provide for the better design of agronomic practices and crop improvement aiming at the enhancement of water use efficiency.
 
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Data de Publicação
2011-09-22
 
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