O modelo SlTHM27-SlGAD2 regula a tolerância ao frio no tomate regulando GABA e antocianina
Um modelo de trabalho para SlTHM27-SlGAD2 em resposta ao estresse pelo frio. Crédito:Os autores A frequência e a intensidade dos estresses nas plantas aumentaram nos últimos anos devido às mudanças climáticas. Entre eles, a baixa temperatura é um factor ambiental inevitável que limita a produtividade agrícola.
O ácido γ-aminobutírico (GABA) é um aminoácido não proteico de quatro carbonos amplamente encontrado em todos os domínios da vida, incluindo bactérias e eucariotos. O GABA exógeno pode efetivamente aumentar a tolerância das plantas a vários estresses. Contudo, o mecanismo específico de ação do GABA na tolerância ao frio nas plantas não é claro.
Em abril de 2024, Pesquisa em Horticultura publicou um artigo de pesquisa intitulado "SlGAD2 é o alvo de SlTHM27, regula positivamente a tolerância ao frio mediando a biossíntese de antocianina no tomate", uma colaboração entre a equipe do Prof. Xiaohui Hu da Northwest A&F University e o acadêmico Tianlai Li da Shenyang Agricultural University.
Este estudo demonstrou pela primeira vez que a pulverização exógena de GABA 55 mM aumentou significativamente a tolerância ao frio das mudas de tomate. Para investigar melhor como o GABA responde ao processo de tolerância ao frio em tomateiros, este estudo analisou os níveis de expressão de genes relacionados à síntese de GABA (SlGAD1-5) sob baixa temperatura e descobriu que o SlGAD2 respondeu positivamente ao estresse pelo frio.
As plantas mutantes Slgad2 são mais sensíveis ao estresse pelo frio. Crédito:Os autores
Foi demonstrado que a superexpressão de SlGAD2 aumentou os níveis endógenos de GABA, reduziu a extensão do dano à membrana citoplasmática e melhorou as atividades das enzimas antioxidantes e a capacidade de eliminação de ROS, enquanto os mutantes SlGAD2 exibiram um fenótipo sensível ao frio. Curiosamente, este estudo revelou que a superexpressão de SlGAD2 induziu a biossíntese de antocianinas em resposta ao estresse pelo frio, aumentando o nível de GABA endógeno.
Além disso, a expressão de SlGAD2 foi regulada negativamente pelo fator de transcrição SlTHM27. No entanto, os níveis de transcrição de SlTHM27 foram reprimidos sob estresse pelo frio. SlTHM27 regula negativamente a tolerância ao frio no tomate, inibindo o acúmulo de GABA promovido por SlGAD2 e a biossíntese de antocianinas.
Em conclusão, este estudo revelou pela primeira vez que o mecanismo do módulo regulador SlTHM27-SlGAD2 responde ao estresse pelo frio regulando os níveis de GABA, fornecendo informações valiosas para melhorar a tolerância ao frio no tomate.
