Paola Mitie Aparecida Garcia
No dia 27 de abril de 2009, Paola Mitie Aparecida Garcia, aluna de pós-graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica (IBt),
defendeu sua dissertação de mestrado intitulada
“Variações no metabolismo de frutanos em Vernonia herbacea (Vell.) Rusby (Asteraceae)
em resposta ao déficit hídrico e sua relação com a tolerância à seca”.
A banca examinadora foi composta ple Dra. Maria Angela Machado de Carvalho (Orientadora/IBt),
Dr. Carlos Alberto Martinez (F.F.C.L.Rib.Preto, USP) de Dr. Rafael Vasconcelos Ribeiro (IAC).
Dr. Rafael V. Ribeiro, Dr. Emerson A. da Silva, MSc. Paola M. A. Garcia,
Dra. M. Angela M. de Carvalho e Dr. Carlos A. Martinez.
Variações no metabolismo de frutanos em Vernonia herbacea (Vell.) Rusby (Asteraceae)
em resposta ao déficit hídrico e sua relação com a tolerância à seca
RESUMO
A falta de água tem sido a maior força seletiva na evolução das plantas e a habilidade de enfrentar o déficit hídrico é um determinante importante na distribuição geográfica das plantas. Preservar uma porção dos produtos fotosintetizados em órgãos de reserva é uma estratégia de sobrevivência de todas as plantas. Os carboidratos de reserva mais comuns são o amido e a sacarose, porém, os frutanos são outra forma de carboidratos de reserva bastante comuns, que ocorrem em aproximadamente 15% das angiospermas. Os frutanos consistem de séries homólogas de oligo e polissacarídeos não redutores, formados por unidades de frutose ligadas a uma molécula de sacarose. A enzima que inicia a síntese de frutanos é a sacarose:sacarose 1-frutosiltransferase (1-SST), que catalisa a transferência da unidade de frutose de uma sacarose para outra. O alongamento da cadeia é feito pela frutano:frutano 1-frutosiltransferase (1-FFT), que catalisa a transferência de unidades de frutose de uma molécula para outra. A degradação de frutanos em frutose e sacarose ocorre pela remoção seqüencial das unidades terminais de frutose pela ação da frutano exohidrolase (1-FEH). Vernonia herbacea é uma Asteraceae nativa da vegetação do cerrado que apresenta alto conteúdo de frutanos do tipo inulina em seus órgãos de reserva, denominados rizóforos. O conteúdo elevado de frutanos encontrado em órgãos subterrâneos de espécies do cerrado sugere que esses compostos atuam na adaptação de plantas que atravessam condições ambientais desfavoráveis durante o seu ciclo de desenvolvimento. Estes compostos atuam como reserva de energia, além da proteção contra a seca e o frio através da regulação osmótica e da estabilização de membranas e biomoléculas. O objetivo deste trabalho foi analisar a composição e o metabolismo de frutanos em plantas de V. herbacea submetidas à suspensão total e a diferentes regimes de rega. Sob regimes de rega diferentes, as plantas tratadas apresentaram diminuição do potencial hídrico na parte aérea e no rizóforo e manutenção da turgescência e da fotossíntese. Por outro lado, a suspensão total de regas causou diminuição da fotossíntese, sem muitas variações na turgescência dos rizóforos. O alto teor de prolina presente nas plantas sob déficit hídrico sugere sua atuação na osmorregulação ou na sinalização e regulação de outras respostas na planta. O aumento observado na concentração de frutose e na razão oligo:polissacarídeos indicam a ocorrência da hidrólise parcial dos frutanos em resposta ao déficit hídrico induzido e o envolvimento das enzimas do metabolismo de frutanos, contribuindo para a tolerância à seca nessas plantas. As análises dos fruto-oligossacarídeos por HPAEC/PAD evidenciaram que a seca promoveu um rápido aumento nos monossacarídeos. Sabe-se que o acúmulo de fruto-oligossacarídeos no vacúolo possibilita a diminuição do potencial hídrico, afetando o influxo de água do citoplasma e interferindo na sinalização da seca e que a FEH pode degradar seletivamente esses frutanos, produzindo uma mistura de hexoses, sacarose e fruto-oligossacarídeos, promovendo a proteção da membrana e de biomoléculas. Desse modo, o aumento da razão oligo:polissacarídeos, de frutanos de cadeias curtas e de açúcares redutores verificado em plantas submetidas ao déficit hídrico é consistente com a hipótese de que os frutanos atuam na tolerância à seca em V. herbacea, uma vez que alterações apresentadas em seu metabolismo possibilitaram aos rizóforos uma baixa perda de água durante a suspensão de rega.
Palavras-chave: estresse hídrico, frutanos, tolerância à seca.
Planta de Vernonia herbacea no cerrado de Mogi Guaçu
VOLTAR AS DISSERTAÇÕES E TESES