| Resumo |
A domesticação de plantas aumentou a produtividade, porém reduziu significativamente a diversidade genética dessas espécies. Nesse cenário, as linhas de introgressão (ILs) representam uma alternativa promissora para reintroduzir variabilidade genética em cultivares comerciais com alta produtividade. Neste estudo, investigamos alterações metabólicas associadas à eficiência fotossintética em ILs e subILs derivadas de Solanum pennellii, com fundo genético de Solanum lycopersicum (M82) (IL 2-5 e 2-6, e subILs 2-5-2, 2-5-6, 2-5-12, 2-6-1, 2-6-3, 2-6-6). Aplicando uma abordagem de análise metabolômica, foram identificados e quantificados 57 metabólitos primários em diferentes ILs e subILs de Solanum pennellii cultivadas sob condições de CO2 ambiente (400 ppm) e CO2 elevado (800 ppm). As subLs 2-5-2 e 2-5-6 apresentaram maiores taxa fotossintética em comparação com M82, tanto em condições ambientais quanto em CO2 elevado. Essas subILs compartilham pontos de sobreposição com a região genômica BIN 2K, localizada no cromossomo 2 de S. pennellii, fragmento previamente relacionado à alta fotossíntese nas ILs 2-5 e 2-6. O perfil metabólico revelou variação metabólica mínima sob CO2 ambiente (~1.5% dos metabólitos significativamente alterados), indicando regulação metabólica estável. Em contraste, sob CO2 elevado, 15% dos metabólitos foram significativamente afetados, sugerindo realocação de recursos para sustentar a fotossíntese otimizada. As alterações metabólicas mais expressivas foram observadas nas subILs 2-5-2 e 2-5-12, com destaque para a modulação de aminoácidos, açúcares e ácidos orgânicos. Esses resultados sugerem que o aumento de CO2 desencadeia ajustes metabólicos específicos que favorecem a eficiência fotossintética e o controle osmótico. Em conjunto, nossos dados indicam que fatores metabólicos específicos podem desempenhar papel central nas altas taxas fotossintéticas observadas nas subILs analisadas.
Agradecimentos: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Fisiologia de Plantas em Condições de Estresse – INCT Fisiologia do Estresse. |