O uso da bactéria Herbaspirillum seropedicae e da superexpressão da H+-PPase (AVP1) na mitigação do estresse hídrico

A bactéria promotora do crescimento vegetal Herbaspirillum seropedicae tem sido estudada por promover o crescimento das plantas principalmente através da fixação biológica do nitrogênio e da síntese de fitormônios. Plantas que superexpressam a H+-PPase (AVP1), uma enzima transportadora de prótons vacuolar, têm sido caracterizadas como dotadas de maior capacidade de absorção de nutrientes e tolerância a estresses ambientais. Com o crescimento da população mundial e o aumento da produção de alimentos, torna-se de importância estratégica o desenvolvimento de uma agricultura economicamente sustentável que não utilize uma irrigação extensiva, e ambas as estratégias citadas têm se mostrado eficientes no combate ao estresse hídrico. Dados preliminares sugerem que plantas com a superexpressão da H+-PPase desenvolvem resistências a estresses abióticos com perfis semelhantes às plantas inoculadas com H. seropedicae, promovendo ativações de gradientes eletroquímicos, estimulando o crescimento vegetal, a fotossíntese e mecanismos de tolerância em comum. O objetivo deste trabalho foi estudar comparativamente as alterações em parâmetros fisiológicos e bioquímicos em plantas de arroz AVP1, e/ou inoculadas com a bactéria H. seropedicae, e seus respectivos mecanismos induzidos em resposta ao estresse hídrico. Com esse propósito plantas AVP1 inoculadas ou não com H. seropedicae foram cultivadas em casa de vegetação e submetidas ao déficit hídrico e posteriormente reirrigadas. Foram realizadas análises de crescimento da parte aérea e raiz, da atividade das bombas protônicas e da capacidade fotossintética. As plantas AVP1 e inoculadas com H. seropedicae apresentaram um mesmo padrão de crescimento da parte aérea quando comparadas as plantas controle. Entretanto, ambas as estratégias promoveram o aumento do volume e a massa radicular. Nas análises fotossintéticas, as plantas AVP1 apresentaram maiores valores de fotossíntese, de condutância estomática e foram mais eficientes no uso da água nos períodos de estresse. Enquanto que as plantas inoculadas com H. seropedicae apresentaram maior conteúdo relativo de agua em seus tecidos. Entretanto, na atividade hidrolítica das bombas de prótons vacuolares, que foram mais estimuladas durante o período de reirrigação, ocorreu uma modulação diferenciada que sugere um possível efeito sinérgico da inoculação em plantas superexpressando o gene AVP1. Em conclusão, evidenciamos que a ativação da H+-PPase vacuolar nas células radiculares é um fenômeno comum as duas estratégias testadas para indução dos mecanismos que desencadeiam o aumento do sistema radicular, estímulos fotossintéticos e a manutenção do potencial hídrico da planta.