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Abstract(s)
Cultivation of cut flowers with high postharvest longevity is of extreme
importance for consumer’s satisfaction. A negative water balance is indicated as the
most important factor reducing longevity. This problem is more severe in plants grown
at high relative air humidity (i.e. RH > 85%) mainly due to a poor stomatal functioning
associated to lower abscisic acid (ABA) concentrations, leading to higher water loss. In
this paper it is analysed whether a sensitive cut rose cultivar to high RH show different
gene expression related to ABA metabolism when grown at moderate (60%) or high
(90%) RH. RNA was isolated from fully developed leaves, harvested 180 min after the
beginning of the dark period (stomatal closing stimulus) and the relative gene
expression was evaluated in genes involved in: biosynthesis (AAO3 and NCED1),
oxidation (CYP707A1 and CYP707A3) and conjugation (UGT75B2) of ABA.
The stomatal conductivity in the dark period was 5.6-fold higher in intact plants
developed at high RH compared to moderate RH-grown plants, showing the reduced
closure capacity of the stomata during darkness. After 4 h of leaflet desiccation, leaflets
grown at high RH showed a relative water content (RWC) 69% lower than the moderate
RH-grown leaflets, validating the sensitivity of K023 to high RH during growth. At last,
from the five studied genes only the expression of CYP707A3 was significantly reduced
by high RH, without significant differences found in the other genes. In conclusion, the
sensitivity of the genotype K023 to high RH cannot be explained by the expression of
the genes evaluated in this study, using leaves harvested 180 min after the beginning of
the dark period (closing stimulus). We expect that after transferring the plants to the postharvest conditions, inducing water stress, a more contrasting gene expression
among RH levels will appear.
O cultivo de flores de corte com elevada longevidade pós-colheita é de extrema importância para a satisfação do consumidor. O stress hídrico é uma das principais causas de uma longevidade reduzida. Este problema é agravado em plantas produzidas em ambiente de humidade relativa elevada (i.e. HR > 85%) devido maioritariamente a disfunções estomáticas associadas a baixas concentrações de ácido abcísico (ABA), conduzindo a acentuadas perdas de água. Neste estudo é analisado se uma cultivar sensível à HR elevada apresenta diferente expressão de genes relacionados com o metabolismo do ABA quando cultivada em HR moderada (60%) ou elevada (90%). Isolou-se RNA de folhas completamente expandidas, colhidas 180 min depois do início do período noturno, e avaliou-se a expressão relativa de genes envolvidos nos processos de: biossíntese (AAO3 e NCED1), oxidação (CYP707A1 e CYP707A3) e conjugação (UGT75B2) do ABA. A condutividade estomática noturna revelou-se 5,6 vezes mais elevada em plantas intactas desenvolvidas em HR elevada comparativamente a plantas desenvolvidas em HR moderada, mostrando a reduzida capacidade de fecho dos estomas durante o período de obscuridade. Ao fim de 4 h de desidratação, folíolos cultivados em HR elevada apresentaram um conteúdo relativo em água (CRA) 69% inferior aos folíolos cultivados em HR moderada, comprovando-se a sensibilidade do genótipo K023 à elevada HR durante o crescimento. Por fim, dos cinco genes estudados apenas a expressão de CYP707A3 foi significativamente reduzida pela HR elevada, não se verificando diferenças significativas nos restantes genes. Concluiu-se que para o genótipo K023 a sensibilidade à HR elevada não pode ser explicada pela expressão dos genes avaliados neste estudo, recorrendo a folhas colhidas após 180 min de obscuridade (estímulo de fecho). Será de esperar que após a transferência das plantas para condições de pós-colheita, induzindo stress hídrico, a expressão genética entre níveis de HR será mais contrastante.
O cultivo de flores de corte com elevada longevidade pós-colheita é de extrema importância para a satisfação do consumidor. O stress hídrico é uma das principais causas de uma longevidade reduzida. Este problema é agravado em plantas produzidas em ambiente de humidade relativa elevada (i.e. HR > 85%) devido maioritariamente a disfunções estomáticas associadas a baixas concentrações de ácido abcísico (ABA), conduzindo a acentuadas perdas de água. Neste estudo é analisado se uma cultivar sensível à HR elevada apresenta diferente expressão de genes relacionados com o metabolismo do ABA quando cultivada em HR moderada (60%) ou elevada (90%). Isolou-se RNA de folhas completamente expandidas, colhidas 180 min depois do início do período noturno, e avaliou-se a expressão relativa de genes envolvidos nos processos de: biossíntese (AAO3 e NCED1), oxidação (CYP707A1 e CYP707A3) e conjugação (UGT75B2) do ABA. A condutividade estomática noturna revelou-se 5,6 vezes mais elevada em plantas intactas desenvolvidas em HR elevada comparativamente a plantas desenvolvidas em HR moderada, mostrando a reduzida capacidade de fecho dos estomas durante o período de obscuridade. Ao fim de 4 h de desidratação, folíolos cultivados em HR elevada apresentaram um conteúdo relativo em água (CRA) 69% inferior aos folíolos cultivados em HR moderada, comprovando-se a sensibilidade do genótipo K023 à elevada HR durante o crescimento. Por fim, dos cinco genes estudados apenas a expressão de CYP707A3 foi significativamente reduzida pela HR elevada, não se verificando diferenças significativas nos restantes genes. Concluiu-se que para o genótipo K023 a sensibilidade à HR elevada não pode ser explicada pela expressão dos genes avaliados neste estudo, recorrendo a folhas colhidas após 180 min de obscuridade (estímulo de fecho). Será de esperar que após a transferência das plantas para condições de pós-colheita, induzindo stress hídrico, a expressão genética entre níveis de HR será mais contrastante.
Description
Keywords
Abscisic acid Metabolism Stomata Water stress Ácido abscísico Estomas Metabolismo Stress hídrico
Citation
CARVALHO, D. R. A… [et al.] - Avaliação do contributo da expressão genética na tolerância à desidratação em Rosa × hybrida cultivada em humidade relativa elevada. In Jornadas Ibéricas de Horticultura Ornamental, VI, Valencia, Spain, 1‐3 Octubre 2014. ROCA FERRERFÁBREGA, Dolors …[et al.] (ed.) - Las Buenas Prácticas en la Horticultura Ornamental: Actas de Horticultura, nº 68. 2014. ISBN 978-84-617-3020-9. Cap. 3, p. 132-137