Fisiologia Vegetal
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Item Alterações fisiológicas em plantas de batata com metabolismo alterado de sacarose(Universidade Federal de Viçosa, 2005-08-02) Antunes, Werner Camargos; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://lattes.cnpq.br/6454495897097940A importância relativa da sacarose na osmorregulação das células- guarda (CG) bem como o papel fisiológico da sintase da sacarose (SuSy) em folhas permanece pouco entendido. Neste trabalho, foram investigadas estas questões via análises dos efeitos da modulação da atividade sacarolítica em CG e, conjuntamente, com uma caracterização fenotípica dos efeitos da redução da expressão do gene da SuSy em plantas transgênicas. Análises de trocas gasosas e de parâmetros biométricos em plantas de batata (Solanum tuberosum L. Désirée) transgênicas antisenso da isoforma SuSy 3, sob controle do promotor constitutivo CaMV 35S, e plantas com superexpressão do gene de invetase de levedura sob controle do promotor S1Δ4, específico de CG, foram investigadas. Por um lado, observou-se redução da condutância estomática (g s ) e uma ligeira redução na taxa da assimilação líquida de CO 2 (A) com a redução na atividade sacarolítica em CG (i.e., plantas SuSy 3 antisenso); o fenótipo oposto foi observado nas plantas transgênicas com aumento da atividade sacarolítica especificamente em CG (i.e., plantas com superexpressão da invertase). Os aumentos em A nas plantas com superexpressão da invertase pôde ser explicado como resultante de menores limitações estomáticas à fotossíntese, em relação aos das plantas-controle. Entretanto, as mudanças em A não foram relacionadas com alterações nas taxas máximas de assimilação do CO 2 derivadas de curvas A/C i daqueles genótipos. A redução moderada em A nas plantas SuSy 3 antisenso foi acompanhada por incrementos na área foliar e massa seca da parte aérea, o quê, provavelmente, poderia estar relacionada com a redução na densidade dos tubérculos. Ainda, plantas SuSy 3 antisenso apresentaram aumentos na atividade da sintase da sacarose-fosfato (SPS) e pirofosforilase da ADP-glicose (AGPase), e um decréscimo na atividade da SuSy e invertases ácidas, refletindo em aumentos nos teores de sacarose e amido nas folhas. Os aumentos nas atividades da SPS e da AGPase podem estar ligados à redução no teores de ortofosfato inorgânico. Não foram observads mudanças significativas na composição da parede celular do limbo foliar. Por outro lado, nas plantas com superexpressão da invertase, nenhuma das mudanças nas atividades enzimáticas e nos níveis de açúcares analisados foi observada. Ressalta-se um incremento nos teores do ácido 3-fosfoglicérico e hexoses-P. Analisando-se em conjunto, estes resultados suportam a hipótese de que mudanças em g s foram principalmente devido a mudanças no metabolismo de sacarose, exclusivamente em CG. Não se obteve evidências, neste trabalho, de que a SuSy 3 possa estar envolvida significativamente na síntese de parede celular nas folhas.Item Engineering for desiccation postponement: antisense of sucrose transporter in tobacco specifically on guard cells results in reduced stomatal conductance and increased water use efficiency(Universidade Federal de Viçosa, 2009-07-31) Antunes, Werner Camargos; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://lattes.cnpq.br/6454495897097940It was evaluated the importance of guard cell (GC) sucrose transporter and the role of sucrose as osmotic on GC. We transformed tobacco plants with antisense gene construct for sucrose transporter driven by KST1, GC specific promoter. Transgenic plants GC have less sucrose, more starch and modest increase in K + contents. Low sucrose contents in GC of transgenic lines were associated with low stomatal conductance (g s ), suggesting the importance of sucrose transporter and symplastic sucrose in maintaining low osmotic potential on GC. It was observed rapid starch disappearance when the guard cells are swelling, fact not observed in control plants. By means of low g s tobacco plants demonstrated diffusional (stomatal) restriction of photosynthesis (A), low transpiration rate (E) and low sub-stomatal CO 2 concentration, high A/E and higher carbon rate composition (δ 13 C). However, higher A/E was associated with lower A, consequently, a slower crop growth rate, but not smaller “efficiency index” as showed by relative growth rate. The δ 13 C data confirms the low conductance, showing that it represents a common stomata behavior over all plant development. By means of low g s tobacco plants, we got desiccation postponement phenotype as principal feature of this transformation, being high water saving plants. These results suggest that manipulation of sucrose transport in GC may be developed as a practical mechanism for drought avoidance and water conservation during irrigation. These results illustrate the importance of fine tuning of sucrose metabolism transport and metabolism in the fitness of stomatal function in contributing to plant survival or growth under unfavorable water conditions.