Ação da citocinina e sua interação com outros hormônios vegetais no controle da ramificação em tomateiro (Solanum lycopersicum L.)

Resumo

A ramificação das plantas determina sua arquitetura geral e afeta aspectos fundamentais como partição de nutrientes, altura, eficiência de captação de luz e visibilidade para os polinizadores. A ramificação se dá por duas etapas fundamentais: i) a iniciação e ii) o crescimento das gemas axilares. Diversos mutantes afetando crescimento de gemas axilares já foram identificados em várias espécies: ramosus (rms) em ervilha, more axillary growth (max) em Arabidopsis, decreased apical dominance (dad) em petúnia e dwarf (d) em arroz. Poucos mutantes são conhecidos como afetando a iniciação de gemas axilares, sendo exemplos os mutantes lateral suppresser (ls) e blind (bl) de tomateiro. Enquanto está bem estabelecido que os mutantes afetando o crescimento de gemas axilares citados acima estão relacionados ao hormônio estrigolactona, pouco se conhece sobre o impacto dos hormônios vegetais nas mutações ls e bl. Citocinina, auxina, e giberelina são os principais hormônios associados ao controle da ramificação nas plantas. Auxinas e citocininas possuem efeito antagônico no controle da ramificação. A auxina derivada do ápice caulinar pode regular os níveis de citocinina no caule, induzindo sua degradação através da regulação da expressão de citocinina-oxidase (CKX), bem como pela supressão da biossíntese de citocinina, regulando a expressão de genes IPT. As estrigolactonas compõem outra classe hormonal que controla negativamente o desenvolvimento de gemas axilares. A expressão de pelo menos dois dos genes responsáveis pela biossíntese de estrigolactonas é regulada por auxina. Adicionalmente, estrigolactonas e citocininas agem antagonisticamente no desenvolvimento da gema. Giberelinas interagem com citocininas no controle da atividade do meristema apical caulinar, sendo ambos os hormônios influenciados pela família KNOX de genes regulatórios. No entanto, pouco se conhece sobre a interação entre citocininas e giberelinas no controle da ramificação. Ápices de plantas homozigotas para o alelo defectivo ls contêm maiores níveis de auxinas e ácido giberélico, enquanto os níveis de citocinina são reduzidos em comparação com plantas do tipo selvagem. Outra grande lacuna em nosso conhecimento reside no fato de até hoje não se ter uma explicação para fato de plantas com superexpressão do gene CKX, as quais se supõe possuírem níveis reduzidos de citocininas, são mais ramificadas. Esse projeto visa explorar a função da citocinina, bem como sua interação com auxina, estrigolactona e giberelina no controle da ramificação. Com esse objetivo, plantas transgênicas com superexpressão de CKX2 serão caracterizadas e utilizadas para obtenção de duplos transgênicos/mutantes. Caracteres vegetativos e reprodutivos e respostas à citocinina, auxina, estrigolactona e giberelina serão avaliados. (AU)