Re-evaluation of the role of nitric oxide as a component of abscisic acid signalling pathway in guard cells | Reavaliação do papel do óxido nítrico como um componente da rota de sinalização do ácido abscísico em células-guardas

O ácido abscísico (AAB), sintetizado em resposta ao défice hídrico, induz o fechamento dos estômatos via ativação de uma complexa cascata de sinalização. Tem-se demonstrado que o óxido nítrico (ON) é um componente chave na cadeia de sinalização que leva ao fechamento dos estômatos induzido pelo AAB em várias espécies, sob boa disponibilidade hídrico. Entretanto, a função do ON no fechamento dos estômatos induzido pelo AAB em resposta ao défice de água não está esclarecida. O AAB induz a formação de ON e a remoção do ON por um seqüestrador inibe o fechamento dos estômatos em folhas túrgidas, mas não nas desidratadas. A síntese de ON induzida pela redutase do nitrato (RN) parece necessária para o fechamento dos estômatos induzido por AAB em folhas túrgidas de Arabidopsis, mas não nas desidratadas. Além disso, as células-guardas de folhas túrgidas do duplo mutante da RN nia1 nia2 e do mutante simples da RN nia1::Ds não sintetizam ON e nem fecham os estômatos em resposta ao AAB ou nitrito, embora os estômatos desses mutantes se feche em resposta ao NPS (nitroprusado de sódio), composto liberador de ON. Entretanto, o fechamento dos estômatos do mutante nia1 nia2 e nia1::Ds foi induzido por AAB, mas não por nitrito ou NPS em folhas mantidas sob défice hídrico, indicando que o fechamento dos estômatos induzido por AAB ocorreu independentemente da síntese de ON mediada pela RN. Confirmando esses resultados, o AAB reduziu a perda de água nos mutantes nia1 nia2 e nia1::Ds, e também em plantas do tipo selvagem, mas NPS e nitrito não diminuíram a transpiração das folhas dos mutantes deficientes na RN e em folhas do tipo selvagem. O tratamento de folhas de mutantes insensíveis ao AAB, abi1-1 e abi2-1, com AAB ou NPS não promoveu qualquer alteração significativa na abertura dos estômatos em folhas tanto sob condições de défice hídrico como em folhas não estressadas, sugerindo que o ON foi incapaz em sobrepor-se à mutação abi1-1 e abi2-1. Assim, o ON não parece necessário para o fechamento dos estômatos induzido pelo AAB em folhas sob condições de défice de água.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

The plant hormone abscisic acid (ABA), synthesized in response to waterdeficit, induces stomatal closure via activation of a complex signalling cascade. It has been established that nitric oxide (NO) is a key signalling molecule mediating ABA-induced stomatal closure in several species under well watered condition. However, the function of NO in ABA-induced stomatal closure in response to water deficit has as yet been kept unresolved. The present study provides pharmacological, physiological and genetic evidences that responses of the tissues to NO differ between wilting and turgid conditions in Arabidopsis plants. ABA triggers NO generation, and sequestration of NO by its scavenger 2-phenyl-4, 4, 5, 5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide inhibits stomatal closure in turgid leaves and not in dehydrated leaves. Nitrate reductase (NR)-mediated NO synthesis is required for ABA-induced stomatal closure in turgid leaves but not in dehydrated ones. Moreover, in turgid leaves of the double mutant nia1 nia2 and nia1::Ds mutant both ABA and nitrite failed to induce stomatal closure, but stomatal closure was still induced by SNP (sodium nitroprusside), a NO donor, in these mutants. However, in water-stressed leaves of nia1 nia2 and nia1::Ds mutant stomatal closure was induced by ABA but not by nitrite or SNP, indicating that the ABA-induced stomatal closure was independent on NO synthesis via NR. In agreement with these results, ABA reduced the water loss in nia1 nia2 and nia1::Ds mutants and also in wild type plants, but SNP and nitrite failed in doing the same. In the ABA-insensitive abi1- 1 and abi2-1 mutants treated either with ABA or NO (applied as SNP) no significant changes in stomatal apertures occurred under both well watered and water stress conditions, suggesting that NO was not able to bypass the effects of abi1-1 and abi2-1 mutations. Together, these data indicate that NO is not required for ABA-induced stomatal closure during water stress.