published_or_final_version / Botany / Doctoral / Doctor of Philosophy

A literatura têm indicado que a via metabólica de degradação de amido em bananas é regulada tanto por etileno quanto por auxinas, dentre outros fatores. Visando melhor entender o mecanismo pelo qual isso ocorre, acompanhou-se o amadurecimento de bananas infiltradas com ácido indol-3-acético (AIA) utilizando um modelo de infiltração do hormônio em fatias do fruto. Foram avaliados os níveis de AIA endógeno, a evolução na degradação de amido e síntese de açúcares solúveis, a ocorrência de alterações na transcrição e atividade das enzimas β-amilase e DPE2 e a possível correlação destes eventos com alterações na via de transdução de sinal de etileno - hormônio reconhecidamente responsável por desencadear a ativação do metabolismo degradatório de amido durante o amadurecimento. Nos frutos tratados com AIA, os resultados apontaram atraso na degradação de amido e no acúmulo de açúcares solúveis; as variações nos níveis de atividade e de transcritos de β-amilase nos grupos controle e tratado foram semelhantes; contudo, no grupo tratado a evolução destes processos ocorreu com atraso em relação ao controle. Os níveis de transcritos de DPE2, mais expressivos no início do amadurecimento em ambos os grupos, foram sustentados por mais tempo nos frutos tratados; a atividade, no entanto, parece ter sido sensivelmente inibida pelo tratamento com AIA. Os perfis de transcritos dos receptores de etileno ERS3 e ETR1 apontam que os mesmos foram fortemente afetados pelo tratamento. Assim, os resultados sugerem que modificações no padrão de sinalização do etileno podem ser parte do mecanismo pelo qual AIA afeta o perfil de transcritos e atividade de β-amilase e DPE2, provocando, em consequência, atraso no processo de mobilização da reserva de amido na banana e também na síntese de açúcares. / The literature indicates that the starch degradation in bananas is probably regulated by ethylene and auxins, among other factors. To understand the mechanisms involved, we followed the ripening of banana slices infiltrated with indole-3-acetic acid (AIA). We measured the evolution of endogenous AIA levels and starch degradation, as well as shifts in transcription and activity of β-amilase and DPE2 and their possible correlation with alterations in the ethylene signal transduction path. In AIA-treated slices, results indicated delay in starch degradation and acummulation of soluble sugars; the changes in β-amilase transcripts and activity levels in control and treated groups were similar, although they were delayed for the AIA-treated group, when compared to control. DPE2 transcript levels, stronger in the earlier stages of rippening in both groups, were sustained longer in AIA-treated bananas; on the other hand, its activity seems to has been severely inhibited by the AIA treatment. The transcript profiles of ERS3 and ETR1 ethylene receptors indicate that they were both strongly affected by the treatment. In this way, the results sugest that modifications in the ethylene signaling pathway may be part of the mechanism by which high level of AIA affects the profile of transcripts and activities of β-amilase and DPE2, inducing the delay in the mobilization of the starch reserve of the bananas, as well as the sugar synthesis.

A literatura têm indicado que a via metabólica de degradação de amido em bananas é regulada tanto por etileno quanto por auxinas, dentre outros fatores. Visando melhor entender o mecanismo pelo qual isso ocorre, acompanhou-se o amadurecimento de bananas infiltradas com ácido indol-3-acético (AIA) utilizando um modelo de infiltração do hormônio em fatias do fruto. Foram avaliados os níveis de AIA endógeno, a evolução na degradação de amido e síntese de açúcares solúveis, a ocorrência de alterações na transcrição e atividade das enzimas β-amilase e DPE2 e a possível correlação destes eventos com alterações na via de transdução de sinal de etileno - hormônio reconhecidamente responsável por desencadear a ativação do metabolismo degradatório de amido durante o amadurecimento. Nos frutos tratados com AIA, os resultados apontaram atraso na degradação de amido e no acúmulo de açúcares solúveis; as variações nos níveis de atividade e de transcritos de β-amilase nos grupos controle e tratado foram semelhantes; contudo, no grupo tratado a evolução destes processos ocorreu com atraso em relação ao controle. Os níveis de transcritos de DPE2, mais expressivos no início do amadurecimento em ambos os grupos, foram sustentados por mais tempo nos frutos tratados; a atividade, no entanto, parece ter sido sensivelmente inibida pelo tratamento com AIA. Os perfis de transcritos dos receptores de etileno ERS3 e ETR1 apontam que os mesmos foram fortemente afetados pelo tratamento. Assim, os resultados sugerem que modificações no padrão de sinalização do etileno podem ser parte do mecanismo pelo qual AIA afeta o perfil de transcritos e atividade de β-amilase e DPE2, provocando, em consequência, atraso no processo de mobilização da reserva de amido na banana e também na síntese de açúcares. / The literature indicates that the starch degradation in bananas is probably regulated by ethylene and auxins, among other factors. To understand the mechanisms involved, we followed the ripening of banana slices infiltrated with indole-3-acetic acid (AIA). We measured the evolution of endogenous AIA levels and starch degradation, as well as shifts in transcription and activity of β-amilase and DPE2 and their possible correlation with alterations in the ethylene signal transduction path. In AIA-treated slices, results indicated delay in starch degradation and acummulation of soluble sugars; the changes in β-amilase transcripts and activity levels in control and treated groups were similar, although they were delayed for the AIA-treated group, when compared to control. DPE2 transcript levels, stronger in the earlier stages of rippening in both groups, were sustained longer in AIA-treated bananas; on the other hand, its activity seems to has been severely inhibited by the AIA treatment. The transcript profiles of ERS3 and ETR1 ethylene receptors indicate that they were both strongly affected by the treatment. In this way, the results sugest that modifications in the ethylene signaling pathway may be part of the mechanism by which high level of AIA affects the profile of transcripts and activities of β-amilase and DPE2, inducing the delay in the mobilization of the starch reserve of the bananas, as well as the sugar synthesis.