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Exogenous ethylene reduces growth via alterations in central metabolism and cell wall composition in tomato (Solanum lycopersicum).
Nascimento, Vitor L; Pereira, Auderlan M; Siqueira, João Antônio; Pereira, Aurelio S; Silva, Victor F; Costa, Lucas C; Ribeiro, Dimas M; Zsögön, Agustin; Nunes-Nesi, Adriano; Araújo, Wagner L.
Afiliação
  • Nascimento VL; Departamento de Biologia Vegetal, Universidade Federal de Viçosa, 36570-900, Viçosa, Minas Gerais, Brazil.
  • Pereira AM; Departamento de Biologia Vegetal, Universidade Federal de Viçosa, 36570-900, Viçosa, Minas Gerais, Brazil.
  • Siqueira JA; Departamento de Biologia Vegetal, Universidade Federal de Viçosa, 36570-900, Viçosa, Minas Gerais, Brazil.
  • Pereira AS; Departamento de Biologia Vegetal, Universidade Federal de Viçosa, 36570-900, Viçosa, Minas Gerais, Brazil.
  • Silva VF; Departamento de Biologia Vegetal, Universidade Federal de Viçosa, 36570-900, Viçosa, Minas Gerais, Brazil.
  • Costa LC; Departamento de Biologia Vegetal, Universidade Federal de Viçosa, 36570-900, Viçosa, Minas Gerais, Brazil.
  • Ribeiro DM; Departamento de Biologia Vegetal, Universidade Federal de Viçosa, 36570-900, Viçosa, Minas Gerais, Brazil.
  • Zsögön A; Departamento de Biologia Vegetal, Universidade Federal de Viçosa, 36570-900, Viçosa, Minas Gerais, Brazil.
  • Nunes-Nesi A; Departamento de Biologia Vegetal, Universidade Federal de Viçosa, 36570-900, Viçosa, Minas Gerais, Brazil.
  • Araújo WL; Departamento de Biologia Vegetal, Universidade Federal de Viçosa, 36570-900, Viçosa, Minas Gerais, Brazil. Electronic address: wlaraujo@ufv.br.
J Plant Physiol ; 263: 153460, 2021 Aug.
Article em En | MEDLINE | ID: mdl-34217838
Ethylene is a gaseous hormone with a well-established role in the regulation of plant growth and development. However, its role in the modulation of carbon assimilation and central metabolism remains unclear. Here, we investigated the morphophysiological and biochemical responses of tomato plants (Solanum lycopersicum) following the application of ethylene in the form of ethephon (CEPA - 2-chloroethylphosphonic acid), forcing the classical triple response phenotype. CEPA-treated plants were characterized by growth inhibition, as revealed by significant reductions in both shoot and root dry weights, coupled with a reduced number of leaves and lower specific leaf area. Growth inhibition was associated with a reduction in carbon assimilation due to both lower photosynthesis rates and stomatal conductance, coupled with impairments in carbohydrate turnover. Furthermore, exogenous ethylene led to the accumulation of cell wall compounds (i.e., cellulose and lignin) and phenolics, indicating that exposure to exogenous ethylene also led to changes in specialized metabolism. Collectively, our findings demonstrate that exogenous ethylene disrupts plant growth and leaf structure by affecting both central and specialized metabolism, especially that involved in carbohydrate turnover and cell wall biosynthesis, ultimately leading to metabolic responses that mimic stress situations.
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Texto completo: 1 Coleções: 01-internacional Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Fotossíntese / Reguladores de Crescimento de Plantas / Solanum lycopersicum / Etilenos Idioma: En Revista: J Plant Physiol Assunto da revista: BOTANICA Ano de publicação: 2021 Tipo de documento: Article País de afiliação: Brasil País de publicação: Alemanha
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