Identificação de fatores genéticos envolvidos no controle da respiração e potencialização da fotossíntese em folhas de tomate

Abstract

Para identificar regiões genômicas envolvidas na regulação de importantes parâmetros fisiológicos como fotossíntese, respiração e processos relacionados. Sessenta e seis linhagens introgredidas de S. pennellii em fundo genético de S. lycopersicum, foram cultivadas em condições semicontroladas até o estádio vegetativo. Nesse estudo, examinaram-se os parâmetros de trocas gasosas e florescência da clorofila a, acúmulo de biomassa e o conteúdo de alguns metabólitos relacionados com o metabolismo do carbono e do nitrogênio. 23 ILs apresentaram taxas fotossintéticas superiores ao parental M82. Essa maior assimilação líquida de CO 2 foi fortemente correlacionada com condutância estomática. Em adição, uma correlação positiva entre a fotossíntese e os parâmetros de fluorescência sugere que maior taxa fotossintética pode estar associada a alterações nos parâmetros de fluorescência. Quanto ao metabolismo do carbono, verificou-se uma alta correlação negativa entre a produção de biomassa e o acúmulo de amido indicando que amido também pode atuar como um importante metabólito integrador na regulação do crescimento vegetativo. Em relação ao metabolismo do nitrogênio, constatou-se que a maior eficiência na incorporação do N inorgânico esteve fortemente relacionada ao acúmulo de amido. Por meio de análises multivariadas, foi possível identificar 21 ILs que diferiram da espécie parental S. lycopersicum. Dentre estas, a IL 7-5 diferiu de modo mais relevantes das demais ILs e do M82. Em virtude de estudos anteriores relatarem um alto rendimento de frutos por parte desta IL, esta região cromossômica torna-se promissora na identificação de fatores genéticos envolvidos no controle da respiração e potencialização da fotossíntese em folhas de tomate.

To identify genomic regions involved in the regulation of important physiological parameters such as photosynthesis, respiration and related processes. Sixty-six introgression line (ILs) of S. pennellii in genetic background of S. lycopersicum were cultivated in partially controlled conditions to the vegetative stage. In this study, we examined the parameters of gas exchange and chlorophyll a flowering, biomass accumulation and content of some metabolites related to the metabolism of carbon and nitrogen. 23 ILs showed photosynthetic rates higher than the parental M82. This increased net CO2 assimilation was strongly correlated with stomatal conductance. In addition, a positive correlation between photosynthesis and fluorescence parameters suggests that higher photosynthetic rate may be associated with changes in fluorescence parameters. The metabolism of carbon, there was a high negative correlation between biomass production and accumulation of starch indicating that starch can also act as an important metabolite in the regulation of integrating vegetative growth. In relation to nitrogen metabolism, it was found that the more efficient incorporation of inorganic N was strongly related to the accumulation of starch. Through multivariate analyzes, we identified 21 ILs that differ from the parental species S. lycopersicum. Among these, IL 7-5 differed in more relevant to other ILs and M82. Because previous studies have reported a high yield of fruit from this IL, this chromosomal region becomes promising in identifying genetic factors involved in the control of the potentiation of respiration and photosynthesis in tomato leaves.