Explorando a plasticidade C4-CAM no complexo Portulaca oleracea

• Processo: 20/11456-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Luciano Freschi
• Beneficiário: Luciano Freschi
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado à bolsa: 16/04755-4 - Investigando a compatibilidade entre as fotossínteses C4 e CAM em um mesmo indivíduo: mudanças no perfil transcricional global, regulação hormonal e localização tecidual da maquinaria C4 e CAM em Portulaca oleracea, BP.DD
• Assunto(s): Estresse hídrico Fotossíntese Fotossíntese C4 Metabolismo ácido das crassuláceas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estresse Hídrico | Fotossíntese | Fotossíntese C4 | Metabolismo Ácido das crassuláceas | Plasticidade Fotossintética | Resistência à seca | Fotossíntese

Resumo

Portulaca oleracea é uma planta herbácea C4 capaz de realizar fotossíntese CAM sob estresse hídrico. Ela é distribuída mundialmente e é descrita como uma espécie polimórfica ou um complexo de subespécies, em virtude das suas inúmeras variações morfológicas. Neste estudo, avaliamos a plasticidade da fotossíntese CAM dentre genótipos de P. oleracea, uma vez que a complexidade intrínseca dessa espécie poderia estar refletida em variações intraespecíficas no comportamento fotossintético. Onze subespécies de P. oleracea oriundas de localizações geográficas distantes, bem como uma cultivar, foram caracterizadas morfologica e fisiologicamente. As fotossínteses C4 e CAM foram monitoradas em plantas expostas a condições bem-hidratadas, de seca e de reidratação, e os dados obtidos foram comparados entre os genótipos. Todas as subespécies expressaram o CAM de uma maneira totalmente reversível. A abundância de transcritos de genes marcadores C4-CAM mostrou-se um indicador adequado das transições C4-CAM-C4 em todos os genótipos. Os genes relacionados ao C4 foram reprimidos e subsequentemente plenamente expressos em condições de seca e reidratação, respectivamente. Os genes marcadores CAM apresentaram um padrão oposto. Um gradiente de atributos morfológicos e de acúmulo noturno de malato foi observado nos diferentes genótipos. Consequentemente, diferentes combinações de níveis de expressão do CAM, e de tamanho e formas das plantas, pode ser encontradas dentro do complexo de P. oleracea, o que pode constituir numa excelente ferramenta de pesquisa no contexto da fotossíntese C4/CAM. (AU)