Respostas bioquímicas, fisiológicas e moleculares em sementes e plântulas de cenostigma pyramidale após hidratação descontínua

Abstract

Em ecossistemas áridos e semiáridos padrões irregulares de precipitação são constantes, promovendo modificações fisiológicas, bioquímicas e moleculares nas plantas, em qualquer período do seu ciclo de vida, incluindo a germinação, crescimento vegetativo e reprodutivo. Estudos apontam que uma exposição prévia a um determinado estresse pode induzir respostas mais rápidas e efetivas a estresses subsequentes, sugerindo uma memória ao estresse. Considerando a importância que o déficit hídrico exerce sobre o crescimento e desenvolvimento vegetal, este estudo avaliou os efeitos dos ciclos de hidratação e desidratação (HD) sobre a germinação e crescimento vegetativo de plantas de Cenostigma pyramidale (Catingueira), em associação à memória ao referido estresse. Sementes da Catingueira foram submetidas a diferentes ciclos de HD durante a germinação das sementes (desidratação simulado por PEG 6000) em diferentes potenciais osmóticos. Parâmetros fisiológicos como porcentagem, sincronia, tempo e velocidade média de germinação foram avaliados. Adicionalmente, plantas jovens foram avaliadas após quatro ciclos de HD avaliando-se, também, quanto parâmetros fisiológicos. A análise molecular foi realizada através da expressão diferencial de genes de memória à deficiência hídrica. Sementes que passaram pelos ciclos de HD (tratamento SHD) apresentaram melhoras significativas em todos os parâmetros avaliados durante a germinação. O tratamento SHD também favoreceu germinação em potenciais hídricos mais negativos, sugerindo uma resposta positiva da memória hídrica no processo. Resultados positivos também foram obtidos com plantas tratadas com ciclos de HD (tratamento PHD), as quais foram capazes de mater seu status hídrico, mesmo durante o período de desidratação contínua (DC). A raiz foi o orgão predominante no armazenamento de amido e acúmulo de açúcares solúveis. Dos cincos genes de memória analisados, três (E3 ubiquitin-protein ligase CpRZF1; PYR_PYL_RCAR_like e PRK11107_GAF) foram diferencialmente expressos, revelando insights sobre uma possível memória hídrica na espécie estudada. Em conjunto, nossos dados ressaltam a importância de estudos que visam compreender como as espécies de regiões áridas e semiáridas, como a Catingueira, respondem a situações de estresse, especialmente sob condições de pouca disponibilidade hídrica, visando o desenvolvimento de plantas mais tolerantes à seca, considerando as crescentes mudanças climáticas globais.