Ampliando o espectro de ação do óxido nítrico na fotomorfogênese e fisiologia do estresse em plantas

Resumo

Além de impulsionar a fotossíntese, a luz também informa as plantas sobre as condições ambientais circundantes. A informação fornecida pelo ambiente luminoso é captada por múltiplos fotorreceptores vegetais, incluindo os fitocromos (PHYs), os quais regulam uma ampla gama de eventos de fotomorfogênese. Considerada uma molécula sinalizadora multifuncional, o óxido nítrico (NO) interage com as cascatas de sinalização luminosa a fim de controlar o crescimento, desenvolvimento e metabolismo vegetal. Todavia, até o presente momento, a ação sinalizadora do NO na fotomorfogênese vegetal tem sido investigada quase que exclusivamente durante o início do ciclo de vida da planta (germinação de sementes e desestiolamento das plântulas). Em contrapartida, pouco se sabe sobre o envolvimento do NO em processos de desenvolvimento controlados pela luz em etapas mais avançadas do ciclo de vida das plantas, incluindo a floração, as respostas de evitação do sombreamento, o crescimento e amadurecimento de frutos e a senescência foliar. No presente projeto, buscaremos expandir significativamente o espectro de eventos de fotomorfogênese em que a interação entre a sinalização luminosa e do NO foi caracterizada em plantas. Ao escolhermos o tomateiro (Solanum lycopersicum), uma planta modelo para o estudo da fisiologia de frutos, teremos condições de investigar a interação entre a sinalização do NO e da luz não apenas durante o desenvolvimento vegetativo, mas também durante o desenvolvimento e amadurecimento de seu fruto carnoso. Além disso, tendo em vista que temperaturas elevadas são uma das principais limitações ambientais para o cultivo do tomateiro ao redor do globo, também analisaremos a importância dos PHYs como sensores de temperatura e do NO como um agente protetor celular em situações de estresse térmico. Ao longo do projeto, empregaremos abordagens de genética do desenvolvimento, engenharia genética, bem como tecnologias ômicas e de bioinformática. Tendo em vista que os diferentes eventos de desenvolvimento sob investigação neste projeto influenciam a capacidade de aclimatação, sobrevivência e reprodução das plantas em ecossistemas naturais e agrícolas, acreditamos que esta pesquisa poderá fornecer importantes dados moleculares e fisiológicos para melhorar, por meio de abordagens de biotecnologia, a produtividade, qualidade nutricional e resistência aos estresses em tomate e outras plantas cultivadas. (AU)