Quando o arroz (oryza sativa) começa seu ciclo reprodutivo com a emergência da folha (inflorescência), esta se desenvolve protegida pelo alto da folha. Esta é uma proteção contra o frio e é crucial para o arroz. O estrés por frio durante esta fase causa a esterilidade do pólen. Se considerarmos que as células do tapete, que são as células que fornecem a nutrição aos grãos de pólen, são alteradas pelo frio causador hipertrofia del tejido. O efeito é que a morte do celular programada é retida ou inibida, o que faz com que as microsporas morram de bater nas primeiras etapas do desenvolvimento do pólen. Koichi Yamammori e colegas han estudado mais a fundo este fenômeno e descobri que não é tão simples.
Os botânicos investigaram os efeitos do estresse por frio na fertilidade do pólen durante a fase de emergência da panícula em 13 cultivares de arroz. Inicialmente, cultivar em invernadero 20 plantas por lote. Durante o dia, a temperatura era de 25°C e nas noites caiu para apenas 19°C. Quando as plantas alcançam o estágio de emergência da panícula, a temperatura é reduzida para 12°C por quatro dias para algumas vezes até que estejam frias. Após este tratamento, algumas das plantas anteriores foram coletadas, deixando as outras plantas florescerem. Depois disso, algumas partes anteriores foram coletadas na etapa de floração.
Ao mesmo tempo, cultive plantas semelhantes em condições normais para ter uma comparação adequada. Então, ¿fue la hipertrofia del tapete la responsable de la esterilidad del polen?
Tendría sentido si fuera. O tapete cresce graças a uma acumulação de sacarosa que a capa do tapete não pode degradar. O resultado é que a sacarosa digerida não passa do pólen em crescimento para o seu uso e está morrendo de fome. O problema desta explicação é que, quando se olha para o que ocorre na planta, não se observa hipertrofia suficiente do tapete para explicar o pólen estéril. Yamamori e colegas revisam o que chamam de anormalidades relacionadas com os lóculos (LRAs do inglês locule-related anormalidades), de las cuales a hipertrofia do tapete é só uma.
“Un examen cuidadoso de las secciones de las anteras de 13 cultivares identificó ocho tipos de LRA, incluyendo la hipertrofia del tapete”, escrevem los autores. “O coeficiente de correlação de Pearson entre a hipertrofia do tapete e a fertilidade do pólen foi de r=-0.35, enquanto que entre todos os LRA e a fertilidade do pólen foi de r=-0.6, o que indica que a hipertrofia do tapete si bem tem um efeito, não é a única lesão que explica a esterilidade posterior ao tratamento com frio. O LRA é uma categoria geral que contribui mais fortemente para a esterilidade do pólen que a hipertrofia por si só”.
“Estes resultados obtidos sugerem que nas anormalidades morfológicas das anteras associadas à esterilidade por estrés por frío durante o estágio de emergência da panícula no arroz, há fatores multivalentes implicados. De fato, várias análises de expressão genética mostram que há diferentes redes associadas à esterilidade do pólen por estrés por frío”.
“Por exemplo, as baixas temperaturas aumentaram a produção de ácido abscísico e diminuíram o ácido giberélico nas anteras do arroz. Estas fito-hormonas têm uma ação antagônica durante o crescimento e desenvolvimento; portanto, uma perda na coordenação entre eles devido à baixa temperatura, poderia resultar em um desenvolvimento anormal da frente. Cada anormalidade de lóculo é considerada uma marca que altera o desenvolvimento normal do pólo e da estrutura da antera”.
Os resultados mostram que você pode solucionar a hipertrofia do tapete por si só, mas não vai resolver as tensões do frio no arroz. Existe uma interação de atividades muito mais completa do que se fosse alterada no frio. Os autores concluíram que os defeitos físicos óbvios podem não ser em si mesmos a causa da esterilidade do pólen, mas também um sinal de problemas mais profundos na planta enquanto é esforçado para superar o frio.
ARTÍCULO DE INVESTIGAÇÃO
Yamamori K, Ogasawara K, Ishiguro S, et al. 2021. Revisão da relação entre a morfologia da antera e a esterilidade do pólen por estresse ao frio na fase de germinação do arroz. Annals of Botany 128: 559-575. https://doi.org/10.1093/aob/mcab091
tradução espanhola por Lorena Marchant
