Resumo Conclusão principal Plantas selvagens de Arabidopsis apresentam sintomas de estresse com um aumento súbito na concentração de CO 2, resultando da perturbação do transporte de elétrons fotossintético. A indução de genes relacionados à defesa inclui aumento do ciclo da metionina e metabolismo de glucosinolatos. Resumo O CO 2 elevado (eCO 2) aumenta o desempenho fotossintético das plantas, mas também leva a uma diminuição na relação nitrogênio-carbono e a um declínio a longo prazo na atividade fotossintética, conhecido como aclimatação fotossintética. Não está claro se a assimilação inicial aumentada de CO 2 ou a perturbação da homeostase fisiológica desencadeia a aclimatação. Aqui, utilizamos uma combinação de análises ômicas para investigar respostas imediatas (1 dia) e atrasadas (7 dias) das plantas ao aumento do CO 2 atmosférico, permitindo, assim, discriminar efeitos regulatórios de efeitos metabólicos. As respostas das plantas selvagens de Arabidopsis, Columbia-0, foram comparadas às do mutante hpr1-1 da redutase de hidroxi-piruvato peroxissomal que tem um turnover fotorespiratório reduzido em CO 2 ambiente. As comparações possibilitaram separar o impacto do eCO 2 (1000 ppm) na assimilação de carbono aumentada daquele da fotorespiração reduzida. Enquanto ambos os genótipos apresentaram níveis elevados de açúcar no eCO 2, o tipo selvagem mostrou sintomas de estresse que foram acompanhados pela perturbação da cadeia de transporte de elétrons fotossintéticos. Esses sintomas foram consistentes com parâmetros fisiológicos, incluindo atenuação não fotossintética e fluorescência de clorofila. A indução de mecanismos relacionados à defesa foi intimamente associada ao aumento da assimilação de sulfato, atividade do ciclo da metionina e metabolismo de glucosinolatos, sendo todas respostas precoces do tipo selvagem ao eCO 2. Dados do transcriptoma apontaram para a hexoquinase1 como um hub regulatório central na orquestração dessas respostas. Em contraste, o eCO 2 permitiu que o mutante hpr1-1 se alinhassse metabolicamente ao tipo selvagem. Os resultados oferecem novas interpretações de como a deterioração da reciclagem de carbono e nitrogênio é compensada no mutante hpr1-1.
Shokouhi et al. (Mon,) estudaram esta questão.