Ecofisiologia do estresse luminoso em espécies de Cattleya Lindl.

Cattleya Lindl. (Orchidaceae) são ervas epífitas atuantes na regulação do equilíbrio dinâmico da biodiversidade neotropical e na manutenção de baixa entropia nos remanescentes florestais. O habitat fragmentado expõe estas espécies a condições de excesso de luz ou a pulsos de luz transientes. Neste sentido, aspectos ecológicos e biofísicos de Cattleya as tornam relevantes no que tange a estudos ecofisiológicos. As plantas adaptam-se à heterogeneidade do regime da luz, regulando a sua estrutura e estado fisiológico na tentativa de alcançar o seu estado funcional máximo. Portanto, a composição do aparato fotossintético é altamente sensível a alterações na quantidade e na qualidade espectral da energia luminosa. Assim, a emissão de fluorescência da clorofila a pode ser utilizada como um mecanismo eficiente para medições da eficiência fotossintética especialmente em ambientes que propiciam condições de estresse fisiológico ao vegetal. Este estudo buscou responder: Por que espécies de Cattleya parecem exibir eficientes mecanismos de resistência à fotoinibição fotoquímica frente à heterogeneidade do ambiente de luz de um habitat? Para isto foram testadas as hipóteses (1) de que processos ecofisiológicos do estresse de luz produzem distúrbios biofísicos e bioquímicos em unidades fotossintéticas que atenuam a fotoinibição, e (2) que mudanças estruturais e funcionais destas unidades fotossintéticas expressam diferentes padrões de resistência. Plantas de Cattleya amethystoglossa Linden & Rchb.f., C. guttata Lindl., C. granulosa Lindl. e C. walkeriana Gardner. foram expostas a pleno sol e medidas da fluorescência transiente da clorofila a (Handy-PEA, Hansatech) foram feitas em folhas previamente adaptadas ao escuro (30), às 5h (controle), 8h, 10h, 12h, 14h, 16h, 18h, 20h e 5h* do dia seguinte (recuperação). A intensidade de luz registrada foi de 0, 1386, 1892, 2350, 1899, 1301, 347, 0 e 0 μmol fótons m-2s-1, respectivamente (QSPAR, Hansatech). Plantas de C. warneri T. Moore, C. shofieldiana Rchb.f., e C. harrisoniana Batem. ex Lindl. foram expostas a pleno sol durante 5, 35 e 120 as 12h (2259 μmol m-2s-1). Depois de transferidas para local sombreado medidas foram feitas às 13h, 15h, 17h, 19h e 9h (recuperação) do dia seguinte (701, 270, 30, 0 e 154 μmol m-2s-1, respectivamente). A análise dos transientes O-L-K-J-I-P e dos parâmetros do teste JIP indicaram que evidências sobre a fotoinibição fotoquímica separaram plantas de C. amethystoglossa e C. granulosa (fotoinibição dinâmica) de plantas de C. gutatta e C. walkeriana (fotoinibição crônica). Foi comprovada a importância da plasticidade fisiológica em resposta ao estímulo de luz da mancha solar em plantas de C. schofieldiana. As expressões biofísicas do teste JIP sugerem a presença de centros de reação silenciosos atuando como eficientes dissipadores de energia fotoquímica. Neste contexto, distúrbios da modulção do aparato fotossintético para diferentes fluxos de fótons fotossintéticos foram acompanhados por ajustes funcionais e estruturais das unidades fotossintéticas. Desta forma o uso de análises da fluorescência da clorofila a pode ser uma ferramenta eficiente nas avaliações de respostas ecofisiológicas das espécies de Orchidaceae sob influência de excesso luz e manchas de sol, resignifando estratégias de manejo e conservação

Transcriptome of the deep-sea black scabbardfish, Aphanopus carbo (Perciformes: Trichiuridae) : tissue-specific expression patterns and candidate genes associated to depth adaptation

Deep-sea fishes provide a unique opportunity to study the physiology and evolutionary adaptation to extreme environments. We carried out a high throughput sequencing analysis on a 454 GS-FLX titanium plate using unnormalized cDNA libraries from six tissues of A. carbo. Assemblage and annotations were performed by Newbler and InterPro/Pfam analyses, respectively. The assembly of 544,491 high quality reads provided 8,319 contigs, 55.6% of which retrieved blast hits against the NCBI nonredundant database or were annotated with ESTscan. Comparison of functional genes at both the protein sequences and protein stability levels, associated with adaptations to depth, revealed similarities between A. carbo and other bathypelagic fishes. A selection of putative genes was standardized to evaluate the correlation between number of contigs and their normalized expression, as determined by qPCR amplification. The screening of the libraries contributed to the identification of new EST simple-sequence repeats (SSRs) and to the design of primer pairs suitable for population genetic studies as well as for tagging and mapping of genes. The characterization of the deep-sea fish A. carbo first transcriptome is expected to provide abundant resources for genetic, evolutionary, and ecological studies of this species and the basis for further investigation of depth-related adaptation processes in fishes.Publisher PDFPeer reviewe