| Resumo |
Ao longo da domesticação, o aumento da produtividade das plantas cultivadas foi acompanhado por uma redução significativa na diversidade genética. Nesse contexto, as linhas de introgressão (IL) de tomate, derivadas do cruzamento entre a espécie selvagem Solanum pennellii e a cultivada Solanum lycopersicum (cultivar M82), representam uma estratégia promissora para a reintrodução de variabilidade genética. Estudos anteriores identificaram uma associação entre a região genômica BIN 2K, localizada no cromossomo 2, e maiores taxas fotossintéticas, atribuídas ao aumento da capacidade bioquímica. Neste estudo, foram investigados os mecanismos fisiológicos e genéticos relacionados ao aumento da fotossíntese em ILs e subILs contendo segmentos da BIN 2K de S. pennellii. Foram utilizadas a ILs 2-5, bem como as subILs 2-5-2, 2-5-6, 2-5-12. As plantas foram cultivadas por quatro semanas em câmaras de topo aberto sob condições de CO2 ambiente (400 ppm) e CO2 elevado (800 ppm), sendo realizadas análises de trocas gasosas ao final do período. Adicionalmente, foi conduzida uma análise de expressão gênica in silico de genes candidatos localizados na região BIN 2K, selecionando-se dez genes com base em sua relevância funcional para fotossíntese e metabolismo energético. Sob CO2 ambiente, as subILs 2-5-2 e 2-5-6 apresentaram taxas fotossintéticas superiores ao controle, M82. Em CO2 elevado, observou-se aumento da fotossíntese em todos os genótipos, sendo mais acentuado na IL 2-5 e nas subILs 2-5-2, 2-5-6 e 2-5-12. A análise de expressão gênica por RT-qPCR revelou maior expressão de diversos genes de S. pennellii, especialmente nas subILs 2-5-6 e 2-5-12, sob CO2 elevado. Destacam-se genes relacionados à função do cloroplasto, síntese de ATP e metabolismo de carbono. Curiosamente, esses padrões não foram observados na IL 2-5, apesar da presença do segmento introgredido. Os resultados indicam que o aumento da fotossíntese sob CO2 elevado pode estar associado a segmentos específicos do BIN 2K presentes apenas em determinadas subILs, sugerindo que a expressão de genes funcionalmente relevantes pode estar mascarada em segmentos maiores. Em conjunto, os resultados obtidos reforçam o potencial do uso de subILs na reintrodução da variabilidade genética e no melhoramento da capacidade fotossintética em tomate. Agradecimentos: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais – FAPEMIG |