A reprodução sexuada nas plantas com sementes inicia-se quando o grão de pólen (gametófito masculino) pousa na superfície de um estigma compatível, onde se hidrata e retoma seu metabolismo. Um tubo polínico emerge pela abertura polínica, que é guiado através do estilete por pistas químicas do tecido feminino até o ovário. Dentro do ovário, o tubo polínico entra em um óvulo receptivo através da micrópila e entrega os gametas masculinos dentro do saco embrionário (gametófito feminino) para realizar a fertilização.
Os tubos polínicos são células de crescimento rápido exibindo crescimento polar em seu ápice. O crescimento do tubo polínico é impulsionado pela secreção rápida e contínua de vesículas derivadas de Golgi, que se acoplam e se fundem com a membrana plasmática na ponta do tubo polínico, fornecendo novos precursores da membrana plasmática e da parede celular. As paredes celulares do tubo polínico diferem em estrutura e função daquelas das células somáticas vegetais. Na ponta, a parede do tubo polínico é formada por uma parede primária, composta principalmente por pectinas recém-sintetizadas. Essa parede primária forma a camada externa da parede celular na haste do tubo polínico, onde uma parede calosa secundária é depositada adjacente à membrana plasmática. O conteúdo de celulose nos tubos polínicos é notavelmente baixo e a localização subcelular varia dependendo da espécie.
A dinâmica da parede do tubo polínico é uma característica importante no sucesso da fertilização, exibindo múltiplas funções: controle físico da forma do tubo polínico, proteção dos gametas masculinos contra danos mecânicos, adesão do tubo polínico ao tecido transmissor do pistilo e resistência contra a pressão de turgescência . Mas como, em termos moleculares, funciona essa interação vital entre o pólen e o pistilo?
Um novo estudo Annals of Botany Fornece informações inéditas sobre a evolução temporal e a distribuição espacial de vários epítopos de proteínas de pectina e arabinogalactana na azeitona (Olea europaea L.) pólen em diferentes estágios de germinação do pólen e discute suas funções putativas no contexto da interação pólen-pistilo. Os autores sugerem que os galactanos podem fornecer estabilidade mecânica ao tubo polínico, reforçando as regiões que são particularmente sensíveis ao estresse de tensão e danos mecânicos. Por outro lado, arabinanos e AGPs podem ser importantes no reconhecimento e fenômenos de adesão do tubo polínico e das células transmissoras do estilar, bem como dos óvulos e espermatozoides.
Perfil eletroforético e detecção imunocitoquímica de pectinas e proteínas arabinogalactanas no pólen da oliveira durante a germinação e crescimento do tubo polínico. (2013) Annals of Botany 112 (3): 503-513 doi: 10.1093/aob/mct118
As pectinas da parede celular e as proteínas arabinogalactanas (AGPs) são importantes para o crescimento do tubo polínico. O objetivo deste trabalho foi estudar a dinâmica temporal e espacial desses compostos no pólen da oliveira durante a germinação. Análises de perfis de imunoblot combinadas com técnicas de detecção imunocitoquímica de microscopia eletrônica confocal e de transmissão foram realizadas usando quatro anticorpos monoclonais anti-pectina (JIM7, JIM5, LM5 e LM6) e dois anti-AGP (JIM13 e JIM14). Os níveis de pectina e AGP aumentaram durante a germinação in vitro do pólen de oliveira. (1 → 4)-β-D-Galactanos localizados no citoplasma da célula vegetativa, na parede do pólen e na abertura intina. Após a emergência do tubo polínico, as galactanas se localizaram na parede do tubo polínico, principalmente na ponta, e formaram uma estrutura semelhante a um colar ao redor da abertura germinativa. (1 → 5)-α-L-Arabinans estiveram presentes principalmente na parede celular do tubo polínico, formando depósitos característicos em forma de anel em intervalos regulares na zona sub-apical. Como esperado, a parede do tubo polínico era rica em compostos pécticos altamente esterificados no ápice, enquanto a parede celular continha principalmente pectinas desesterificadas na haste. A parede da célula geradora foi especificamente marcada com arabinanos, homogalacturonanos altamente esterificados com metila e epítopos JIM13. Além disso, o material extracelular que revestia a camada externa da exina era rico em arabinanos, pectinas desesterificadas e epítopos JIM13. As pectinas e AGPs são sintetizadas recentemente no tubo polínico durante a germinação do pólen. A síntese e a secreção desses compostos são reguladas temporal e espacialmente. Os galactanos podem fornecer estabilidade mecânica ao tubo polínico, reforçando as regiões que são particularmente sensíveis ao estresse de tensão (o local da junção tubo polínico-grão de pólen) e danos mecânicos (a ponta). Arabinans e AGPs podem ser importantes no reconhecimento e fenômenos de adesão do tubo polínico e das células transmissoras do estilar, bem como dos óvulos e espermatozóides.
