Os tubos polínicos são células fotossinteticamente inativas que crescem rapidamente e precisam de altas taxas de energia para sustentar o crescimento. A energia pode derivar de fontes de armazenamento internas e externas. A falta de fontes de carbono pode causar vários problemas durante o crescimento do tubo polínico, o que por sua vez pode afetar a reprodução das plantas.
Parotta e colegas analisaram os efeitos da deficiência energética no desenvolvimento de Nicotiana tabacum (Solanaceae) substituindo a sacarose por glicerol no meio de crescimento. Eles se concentraram no crescimento celular e processos relacionados, como composição de metabólitos e síntese da parede celular.
A equipe descobriu que a falta de sacarose afeta a germinação do pólen e o comprimento do tubo polínico durante um período específico de crescimento. Tanto o metabolismo do açúcar quanto a concentração de ATP foram afetados pela escassez de sacarose quando os tubos polínicos foram cultivados em meio à base de glicerol; isso foi relacionado a diminuições nas concentrações de glicose, frutose e UDP-glicose. O pH intracelular e os níveis de ROS também mostraram uma distribuição diferente em tubos polínicos cultivados em meio depletado de sacarose. Alterações também foram observadas ao nível da parede celular, particularmente no conteúdo e distribuição de duas enzimas relacionadas com a síntese da parede celular (sacarose sintase e calose sintase). Além disso, tanto o material caloso quanto o recém-secretado da parede celular (principalmente pectinas) mostraram uma distribuição alterada correspondente à falta de crescimento oscilatório nos tubos polínicos. O crescimento em meio à base de glicerol também afetou temporariamente o movimento das células generativas e, paralelamente, a deposição de tampões calosos.
Os tubos polínicos representam um sistema modelo ideal para estudar as vias metabólicas durante o crescimento das células vegetais. Prota et ai. encontraram evidências de que o glicerol, uma fonte menos energética para o crescimento celular do que a sacarose, causa mudanças críticas na deposição da parede celular. A evidência de que diferentes aspectos do crescimento do tubo polínico são afetados é uma indicação de que os tubos polínicos se adaptam ao estresse metabólico.
Os autores acrescentam: “[Nós] não analisamos a organização dos microtúbulos após o estresse metabólico. Obtivemos alguns indícios preliminares em filamentos de actina, que, em tubos polínicos cultivados em BKG, pareciam estar organizados exatamente como nos controles de BKS. Monitorar o citoesqueleto dos tubos polínicos em meio à base de glicerol pode ser um tópico de pesquisa interessante para focar mais tarde”.
