A influência da luz azul na morfologia de plantas de alface cultivadas sob diferentes qualidades e intensidades de luz

Abstract

RESUMO: As plantas estão constantemente submetidas às variações de luz no ambiente. Elas desenvolveram mecanismos sensoriais refinados para perceber e responder a tais variações. O amplo conjunto das respostas de desenvolvimento das plantas para as propriedades da luz são referidas como fotomorfogênese e envolve a ação de múltiplos fotorreceptores, incluindo fitocromos e criptocromos. Estes absorvem diferentes comprimentos de onda de luz para regular a expressão de genes que regulam o desenvolvimento das plantas. Atuação desses fotorreceptores nos processos de (des)estiolamento foram avaliados em plantas de alface. A manipulação da qualidade e níveis de luz pode influenciar a atividade desses fotorreceptores e, por conseguinte promover alterações morfofisiológicas nas plantas. Desse modo, testou-se a hipótese de que a presença da luz azul é necessária para as plantas desenvolverem o fenótipo desestiolado. Para tanto, plantas de alface foram cultivadas em condições controladas em duas intensidades e diversas qualidades, incluindo luz branca, azul, verde, vermelha e vermelha-distante, além de combinações, perfazendo ao todo 18 tratamentos. Avaliou-se o ganho de biomassa, comprimentos de entrenós, interceptação da luz, teores de pigmentos, alterações morfo-anatômicas das folhas e ultraestruturais do cloroplasto e da parede celular. Verificou-se que no verde há mais intenso grau de estiolamento, no entanto a suplementação do azul promove forte desestiolamento. No vermelho puro, as plantas apresentaram-se um pouco menos estioladas, mas com limitada ação do azul na estimulação do desestiolamento, e no vermelho com vermelho-distante há forte grau de estiolamento e fraca ação do azul sobre esses tratamentos. De maneira geral, as plantas submetidas as maiores intensidades de luz azul isoladamente ou em combinação se assemelharam mais ao controle. Os resultados fornecem suporte para a hipótese que a luz azul é capaz de inibir ou reduzir respostas relacionadas ao estiolamento, porém as respostas não são dependentes apenas da qualidade, mas também da intensidade de luz. Sugere-se uma interferência fraca do PHYB sobre o CRY e uma ação negativa forte de PHYA sobre as proteínas CRY

ABESTRACT: Plants are constantly subjected to light variations in the environment. They have developed refined sensory mechanisms to perceive and respond to such variations. The broad set of plant development responses to light properties are referred to as photomorphogenesis and involves the action of multiple photoreceptors, including phytochromes and cryptochromes. These absorb different wavelengths of light to regulate developmental gene expression. The performance of these photoreceptors in the (de-)etiolated processes were evaluated in lettuce plants. The manipulation of quality and light levels may influence the activity of these photoreceptors and therefore promote physio-morphological changes in plants. In this way, we test the hypothesis if the presence of blue light is necessary for the plants not to develop the etiolated phenotype. For this purpose, lettuce plants were grown under controlled conditions in two intensities and several light qualities including white, blue, green, red and far-red, including combinations of light, and performing 18 treatments. The biomass gain, internodes lengths, light interception, pigment contents, morpho-anatomical changes of the leaves and ultrastructural of the chloroplast and of the cell wall were evaluated. It is shown that in the green light there is more intense etiolated phenotype, however the supplementation of the blue promotes strong de-etiolated. In the pure red, the plants shows a little less etiolated phenotype but with limited action of the blue light in the stimulation of the de-etiolated, and, in the red added by far-red there is a strong degree of etiolated phenotype and weak action of the blue light on these treatments. In general, plants submitted to the highest blue light intensities alone or in combination more closely resembled the control. The results support the hypothesis that blue light is able to inhibit or reduce etiolated responses, but the responses are not dependent only on quality but also on light intensity. We suggest a weak PHYB interference over CRY and a strong negative PHYA action on CRY proteins