Fitocromos como reguladores de múltiplas linhas de defesa contra patógenos em frutos carnosos: análise integrada dos impactos nos metabolismos de flavonoides e da cutícula

Resumo

A cutícula possui grande importância para a adaptação das plantas em diversas condições ambientais. Tomando como exemplo o tomate (Solanum lycopersicum), um fruto carnoso, o controle da formação da cutícula possui uma alta relevância tanto para a fisiologia do fruto quanto sob uma perspectiva das linhas de defesa deste contra agentes patogênicos, fator que tem grande importância agronômica/comercial. Além da cutícula, estudos demonstram que os flavonóides, um grupo de compostos fenólicos de grande importância comercial em frutos carnosos, também agem diretamente na defesa das plantas contra organismos invasores, aumentando em muitos casos sua resistência especialmente contra fungos e bactérias. Recentemente, estudos realizados pelo nosso grupo de pesquisa constataram que a sinalização luminosa mediada por fitocromos possui papel atuante na regulação da formação da cutícula em frutos de tomateiro. Assim sendo, de forma complementar, este projeto buscará caracterizar o possível papel dos PHYs e de elementos envolvidos na transdução de sinal desses fotorreceptores (e.g., proteínas PIFs e BBXs) na regulação do acúmulo de flavonoides em diferentes regiões do fruto carnoso (pericarpo e peel) de tomateiro (Solanum lycopersicum) e seus impactos na susceptibilidade ao ataque de patógenos neste órgão. Para tanto, frutos maduros de plantas mutantes e transgênicas com alterações no módulo de sinalização SlPHYB1/B2-SlPIFs-SlBBXs serão analisados quanto o perfil de flavonoides e submetidos a ensaios de resistência ao ataque do fungo necrofítico Botrytis cinerea. Além disso, uma segunda abordagem consistirá na realização das mesmas análises em frutos de plantas selvagens cultivadas sob duas condições distintas de composição espectral: simulação de sombra versus controle. Os resultados obtidos neste projeto serão integrados aos dados de caracterização da estrutura e composição (perfis de ceras epicuticulares e monômeros de cutina) da cutícula de frutos maduros obtidos pelo nosso grupo utilizando esses mesmos genótipos e mesmas condições de cultivo. Com essas abordagens espera-se gerar o conhecimento a respeito da interação entre os componentes do módulo de sinalização SlPHYB1/B2-SlPIFs-SlBBXs sobre o metabolismo de flavonoides em diferentes regiões do fruto de tomateiro e suas consequências para as defesas desse fruto carnoso. Além disso, ao integrarmos aos dados de deposição de cutícula nesses mesmos genótipos e condições de cultivo, poderemos avaliar a importância entre a espessura e composição cuticular versus a concentração e composição de flavonoides depositados nas diferentes regiões dos frutos como estratégias de resistência ao ataque de patógenos em frutos carnosos.