Resumo |
O alumínio (Al), um dos principais fatores que afeta o crescimento de plantas em solos ácidos (pH<5,0), reduz o alongamento radicular causando prejuízos na absorção de água e nutrientes levando, em última instância, à limitações no desenvolvimento e produtividade das culturas. Em plantas sob estresse, a autofagia é um dos principais sistemas proteolíticos que degrada proteínas e organelas oxidadas. A autofagia é uma via de degradação autoconservadora que recicla componentes celulares durante o desenvolvimento ou em resposta à condições de estresse. Com isso, este trabalho objetivou investigar o papel da autofagia em plantas submetidas a toxidez por Al. Para tanto, plântulas de Arabidopsis thaliana do tipo selvagem (WT) e mutantes para o processo autofágico (atg-5 e atg-7) foram distribuídas em placas de Petri estéreis contendo meio de cultivo ½ MS, em pH 4 ajustado com 1M KOH, contendo diferentes concentrações de Al (0, 50, 150 e 300 µM de Al) e crescidas em câmara de crescimento com fotoperíodo de dias neutros. As plantas foram, então, mantidas em câmara de crescimento durante 10 dias nas condições acima descritas. O crescimento em ambiente ácido e sob diferentes concentrações de Al promoveu diferentes fenótipos. Mutantes atg apresentaram maior acúmulo de Al no ápice radicular. Ademais, notou-se o início da emissão de raízes laterais em todos os genótipos, em que o fenótipo mais pronunciado foi observado em atg7-2. Plantas WT apresentaram o maior crescimento radicular para todas as concentrações de Al, ou seja, os mutantes atg mostraram-se mais sensíveis à presença de Al. Observou-se também aumento da expressão de genes autofágicos (ATG2, ATG5 e ATG7) sob a concentração de 50 µM de Al em plantas WT associado a um decréscimo gradual conforme o aumento da concentração de Al. Acredita-se que o Al cause danos ao desenvolvimento vegetal ao gerar estresse oxidativo, o que acarretaria a indução da autofagia para eliminar espécies reativas de oxigênio e organelas oxidadas. Como demonstrado, mutantes com deficiência no processo autofágico apresentaram um comprometido desenvolvimento em resposta ao estresse por Al, o que denota a importância desse processo para a fisiologia vegetal. Não obstante, pouco se sabe sobre como a autofagia modula as respostas relacionadas ao estresse por Al. Assim, este estudo pode auxiliar no melhoramento molecular para plantas de interesse econômico cultivadas em solos ácidos, visando à tolerância a este estresse. |