Memória ao déficit hídrico em folhas e células-guarda de arroz
Abstract
Estresses abióticos são, atualmente, uma das principais limitações à produção agrícola
em todo o mundo e a situação tem aumentado drasticamente devido às mudanças
climáticas. As reduções e a má distribuição da precipitação estão causando períodos
frequentes de déficit hídrico. Secas severas causam impactos negativos no crescimento,
fisiologia e reprodução das plantas. A maioria dos estresses abióticos são transitórios e,
muitas vezes, recorrentes. Uma possível resposta das plantas a um evento prévio de
estresse é que elas podem se tornar mais responsivas a futuras exposições por meio da
aquisição de memória. Geralmente, este processo de memória é evidenciado por um
padrão de resposta aumentado, uma resposta mais eficiente ou uma resposta mais rápida.
Alguns mecanismos moleculares que sustentam a memória das plantas já foram
elucidados. O primeiro ocorre pelo acúmulo de metabólitos de sinalização ou fatores de
transcrição, conhecido como memória de compostos/fisiológica, e o segundo mecanismo
se refere à memória epigenética. Diante disso, o presente estudo centrou-se em desvendar
mecanismos fisiológicos, bioquímicos, epigenéticos e ômicos associados à memória
somática de longo prazo em plantas e células-guarda de arroz submetidas a diferentes
condições de estresses recorrentes por seca. No primeiro estudo, foi investigado a
influência da pré-exposição à seca, em duas cultivares de arroz contrastantes, sobre o
metabolismo do ácido abscísico (ABA), quantificando todos os produtos da sua rota de
biossíntese e catabolismo assim como os genes codificadores das enzimas envolvidas.
Com isso observamos que o estresse prévio altera as concentrações de determinados
produtos deste metabolismo, em ambas cultivares, relacionado com possíveis respostas
de memória e com processos fisiológicos. No segundo estudo, foi investigado alterações
fisiológicas e metabolômicas em plantas de arroz submetidas à seca recorrente e
observamos que, em todos os níveis analisados, as plantas apresentam respostas de
memória do estresse, principalmente após rehidratação. Além disso, foi possível
identificar possíveis metabólitos que estão associados ao processo de memória. O terceiro
e último estudo demonstrou que a memória do estresse também pode ser observada em
nível proteômico e epigenético em tecidos enriquecidos com células-guarda de arroz,
sendo este o primeiro estudo demonstrando esses resultados, nessas condições. Os
resultados dos três estudos permitiram novos insights sobre os mecanismos de memória
em plantas de arroz, além de uma melhor compreensão dos processos envolvidos na
tolerância à seca.