Pesquisadores da Universidade de Tsukuba demonstraram que mutantes de tomate que carecem do gene SlIAA9 — um repressor da sinalização de auxina envolvido na regulação da germinação de sementes — não apenas mantêm uma alta capacidade de germinação sob condições de alta temperatura, mas também exibem um crescimento pós-germinação vigoroso. Além disso, os mecanismos moleculares e fisiológicos subjacentes a essa resiliência térmica aprimorada foram elucidados. Essas descobertas oferecem novos “insights” para o melhoramento genético de variedades de tomate tolerantes ao calor.

   Quando expostas a altas temperaturas prolongadas, as sementes de tomate frequentemente falham em germinar adequadamente, resultando em um estabelecimento deficiente das plântulas e em um crescimento subsequente reduzido. A fase de germinação é particularmente vulnerável ao estresse térmico, visto que temperaturas elevadas podem induzir a termodormência ou a termo-inibição, suprimindo a germinação mesmo após as condições retornarem a níveis favoráveis. Neste estudo, os pesquisadores investigaram o SlIAA9, um gene que reprime a transcrição responsiva à auxina e modula as vias hormonais envolvidas na germinação. Para avaliar seu papel na tolerância ao estresse térmico, as respostas de germinação sob condições de alta temperatura foram comparadas entre tomates do tipo selvagem e duas linhagens mutantes independentes com perda de função do SlIAA9.

   Os resultados mostraram que a exposição a altas temperaturas reduziu acentuadamente as taxas de germinação nos tomates do tipo selvagem, acompanhada pelo encurtamento de caules e raízes e por uma alta frequência de plântulas com morfologia anormal. Em contrapartida, ambas as linhagens mutantes do SlIAA9 exibiram pouco ou nenhum declínio na taxa de germinação sob estresse térmico e desenvolveram plântulas em grande parte normais. Além disso, os mutantes apresentaram uma expressão elevada de genes que codificam enzimas antioxidantes — as quais desintoxicam espécies reativas de oxigênio que se acumulam durante o estresse térmico — juntamente com uma indução aprimorada da HSP70, uma proteína de choque térmico que protege as proteínas celulares contra danos induzidos pelo calor.

   Análises adicionais revelaram que a responsividade ao ácido abscísico — um hormônio que impõe a dormência das sementes e inibe a germinação — estava atenuada nos mutantes do SlIAA9 sob estresse térmico. Simultaneamente, genes envolvidos na biossíntese de etileno — uma via que promove a germinação e a recuperação pós-estresse — foram ativados de forma mais intensa nas sementes mutantes do que nas sementes do tipo selvagem. Acredita-se que essas alterações coordenadas na expressão gênica responsiva a hormônios e ao estresse estejam na base da capacidade aprimorada das sementes mutantes do SlIAA9 de germinar sob condições de alta temperatura. Coletivamente, essas descobertas identificam o SlIAA9 como um regulador negativo da resiliência térmica das sementes em tomates. A modulação direcionada da função de SlIAA9 pode, portanto, representar uma estratégia genética promissora para o melhoramento de variedades de culturas capazes de apresentar germinação estável e crescimento inicial em ambientes com temperaturas cada vez mais elevadas.

   Esta pesquisa foi apoiada pela Parceria de Pesquisa em Ciência e Tecnologia para o Desenvolvimento Sustentável (SATREPS), em colaboração entre a Agência de Ciência e Tecnologia do Japão (JST, JPMJSA2207) e a Agência de Cooperação Internacional do Japão (JICA).

Título do artigo original: SlIAA9 mutation enhances tomato seed resilience to heat stress
Periódico: Plant Physiology and Biochemistry
DOI: 10.1016/j.plaphy.2026.111103