Características estomáticas associadas à eficiência do uso da água em espécies da família Cleomaceae e híbridos interespecíficos

Durante a fotossíntese, a energia luminosa é convertida em energia química na etapa fotoquímica, a qual é posteriormente utilizada em reações do ciclo de Calvin e Benson associadas com a fixação e redução do CO2 atmosférico e produção de fotoassimilados. Para que a fotossíntese ocorra, o CO2 é absorvido da atmosfera por estruturas especializadas chamadas de estômatos. Os estômatos são poros microscópicos cercados por duas células especializadas, as células-guarda, que controlam as trocas gasosas nas plantas e têm forte influência nas características associadas à fotossíntese. A caracterização do comportamento estomático é essencial para o entendimento da alta eficiência no uso da água (EUA) observado em algumas espécies de plantas. A fotossíntese C4 otimiza as relações entre influxo de carbono e efluxo de água das plantas, permitindo altas taxas fotossintéticas com baixa condutância estomática (gs) e assim alta EUA. Entre as espécies da família Cleomaceae, são encontradas espécies C3 (Tarenaya longicarpa) e C4 (Gynandropsis gynandra) que estão relacionadas à família Brassicaceae, a qual pertencem espécies de importância econômica. Entretanto, pouco se sabe sobre a anatomia e fisiologia dos estômatos de espécies da família Cleomaceae e suas relações com a EUA observada nas mesmas. Tendo em conta todas estas informações este trabalho teve como hipótese principal que devido à complexa interação entre a gs e assimilação líquida de CO2 em plantas com mecanismos concentradores de CO2 distintos, acredita se na existência de uma regulação estomática diferencial para otimizar a capacidade fotossintética e EUA entre espécies da família Cleomaceae. Assim, neste trabalho, para avaliar características anatômicas foliares associadas ao funcionamento dos estômatos e EUA, que geralmente é muito elevada em espécies exibindo mecanismo concentrador de CO2 do tipo C4, foram utilizadas as espécies G. gynandra e T. longicarpa, e três híbridos interespecíficos provenientes do cruzamento dessas duas espécies (TlxGg02, TlxGg04, TlxGg05). A EUA em híbridos e parentais foi avaliada em termos de características anatômicas e fisiológicas relacionadas aos estômatos. Os resultados obtidos mostram que, apesar de taxas fotossintéticas semelhantes, existem diferenças na gs, com alta EUA na espécie C4 em relação à C3 e híbridos interespecíficos. Ademais, foi observada menor densidade e abertura estomática em G. gynandra, assim como menores variações na gs em resposta à luz, CO2 e ABA. Por outro lado, T. longicarpra apresentou variações rápidas e intensas em resposta a tais fatores. Verificou-se também que os híbridos apresentaram características anatômicas foliares distintas, assim como comportamento estomático diferencial em resposta ao CO2, luz e ABA, com respostas intermediárias aos seus progenitores. Os resultados obtidos fornecem novas informações para melhorar a compreensão sobre os mecanismos fisiológicos e anatômicos que contribuem para a EUA observada em plantas de Cleomaceae e podem ser úteis para o entendimento e modulação desta característica em plantas com diferentes mecanismos concentradores de CO2. Palavras-chave: células-guarda; estômato; mecanismo concentrador de co2; cleomaceae.