Alterações moleculares, físico-químicas e fisiológicas em melões e tomates: relações com etileno e citocininas
Fecha
2013-03-08Metadatos
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O etileno é o hormônio indutor e acelerador da maturação e senescência de frutos climatéricos, como é o caso de melões Cantaloupe (Cucumis melo var. Cantalupensis, Naud cv. Vedrantais) e de tomates (Licopersicum esculentum L. cv.
Micro-Tom). Sabe-se que a redução de produção e/ou a ação desse hormônio prolonga o período de conservação desses frutos. Assim, com o objetivo de reduzir a produção desse hidrocarboneto, foram transformados geneticamente meloeiros
com clones da ACC oxidase antisense , de melão (pMEL1AS, Ayub et al., 1996) e de maçã (pAP4AS, Silva et al., 2004). Como era esperado, em ambos os casos, a produção de etileno foi reduzida, prolongando a vida de prateleira dos frutos em 7
dias. Entretanto, a produção de compostos voláteis também foi afetada. Os melões transgênicos produziram, em média, 70% menos ésteres do que os não transformados (NT), independentemente de terem sido transformados com o
pMEL1AS ou pAP4AS. Como a intervenção feita agiu na redução da produção do etileno, emitiu-se a hipótese de que com a suplementação do hormônio, a síntese de aromas seria restaurada. Tal hipótese foi comprovada em melões pMEL1AS, mas não nos pAP4AS. As causas exatas dessa diferença ainda não foram esclerecidas. Acredita-se que pela maior redução da produção de etileno nos frutos pAP4AS, além de ter-se afetado genes diretamente relacionados com as vias metabólicas clássicas do amadurecimento, genes relacionados a outras vias de síntese de hormônios também tenham sido afetados, como é o caso de citocininas ou poliaminas. Pela
observação do fenótipo de plantas pAP4AS percebeu-se que essas tiveram maior crescimento vegetativo e brotações laterais. Considerando-se tais observações, lançou-se a hipótese de que com o aumento dos níveis de citocininas poderia interferir nas respostas ao etileno, retardando a evolução normal dos frutos. Em melões pAP4AS comprovou-se haver maiores teores de citocininas, tanto nas raízes
quanto nos frutos. Porém, para confirmar que essas alterações são efetivamente consequência de maiores teores de citocininas, fez-se aplicação exógena desse regulador de crescimento. No entanto, não se observaram as respostas esperadas. Então optou-se por testar a aplicação de citocininas noutro modelo vegetal, o tomateiro cv. Micro-Tom, que também é produtor de frutos climatéricos e que propicia maior facilidade de cultivo e obtenção de maior quantidade de frutos em ambientes protegidos e em áreas com limitação de espaço. Como variáveis moleculares para avaliação dos tratamentos em melões determinou-se o acúmulo de
transcritos de genes de HPL, LOX e AAT, além da ACCO e ACCS. Em tomates, foram realizadas análises físico-quimicas. Para melões, ao se quantificar o acúmulo de transcritos de genes da ACC sintase (ACCS), verificou-se que os genes ACCS1 e ACCS3 apresentaram maiores expressões nos frutos NT, sugerindo que esses têm forte relação com a evolução da crise climatérica. Por outro lado, o gene ACCS5 foi mais expresso nos frutos pMEL1AS e pAP4AS, indicando que é regulado negativamente pelo etileno. Para as demais variáveis avaliadas (sólidos solúveis totais, coloração, carotenóides, clorofilas, firmeza de polpa) durante o amadurecimento na planta, não houve diferenças marcantes entre pMEL1AS e
pAP4AS. Após a colheita e tratamento dos frutos pMEL1AS com etileno, houve desverdeamento da casca, e aumento da produção de ésteres, correlacionado com maiores níveis de transcritos dos genes da HPL, LOX, AAT1, AAT2, AAT3 e AAT4. Nos frutos pAP4AS, os níveis desses transcritos foi significativamente inferior, não tendo-se observado desverdeamento, nem amarelamento, tampouco restauro da
síntese de ésteres. Nesses frutos (pAP4AS) foi detectada uma maior concentração de zeatina e zeatina ribose do que nos pMEL1AS e nos NT. Para tomateiros, nos quais fez-se a aplicação de citocininas, houve prolongamento do ciclo vegetativo e retardamento da maturação. Nos frutos provenientes de plantas tratadas verificou-se que a ação do etileno foi regulada, em particular em relação à variação dos
principais pigmentos desse fruto (β-caroteno e licopeno). Desse modo, acredita-se que as citocininas possam ser as responsáveis pela menor sensibilidade ao etileno em melões, mas essa hipótese precisa ser testada com maior profundidade. A tentativa de prová-la usando tomateiros como modelo não foi totalmente eficiente.