Osmotic stress on genetically transformed tobacco plant seeds

• Published in: Journal of seed science 2017-12, Vol.39 (4), p.426-432
• Main Authors: Trombin-Souza, Michele, Grzybowski, Camila Ribeiro de Souza, Oliveira-Cauduro, Yohana de, Vieira, Elisa Serra Negra, Panobianco, Maristela
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Nicotiana tabacum L; physiological quality; PLANT SCIENCES; proline; saline stress; water deficit
• ISSN: 2317-1537; 2317-1545; 2317-1545
• DOI: 10.1590/2317-1545v39n4181134

Salinity and water deficit limit the productivity of several crops; thus, studies related to the genetic transformation of seeds in a model plant, such as tobacco, can be an alternative to minimize negative impacts caused by environmental conditions. The purpose of this work was to evaluate the tolerance to osmotic stress of seeds from genetically transformed tobacco plants, with the introduction of the proline-synthesizer gene (p5csf129a), under salinity and water deficit conditions. To do so, five events with differences in proline content were selected, ranging from 0.70 to 10.47 µmoles.g-1 of fresh mass. The used saline concentrations were: zero (distilled water); 50; 100; 150 and 200 mmol.L-1 of NaCl, whereas for the water deficit, simulated with PEG 6000, the following osmotic potentials were used: zero (distilled water); -0.2; -0.4; -0.6 and -0.8 MPa. Each tested treatment was evaluated through germination, first germination count and germination speed index tests. It is possible to conclude that seeds from genetically transformed tobacco plants with overexpression of the gene p5csf129a, a proline synthesizer, are more tolerant to osmotic stresses. Tabacco seeds with a proline content of 10.47 µmol.g-1 showed a better perfomance, revealing higher physiological potential. Resumo: Salinidade e déficit hídrico limitam a produtividade de várias culturas; assim, estudos relacionados à transformação genética de sementes de planta modelo, como a do tabaco, podem ser uma alternativa para minimizar os impactos negativos causados pelas condições ambientais. Objetivou-se avaliar a tolerância a estresses osmóticos de sementes de tabaco de plantas transformadas geneticamente com a introdução do gene sintetizador da prolina (p5csf129a), sob condições de salinidade e déficit hídrico. No presente experimento foram selecionados cinco eventos com diferenças no teor de prolina, variando de 0,70 a 10,47 µmoles.g-1 de massa fresca. As concentrações salinas utilizadas foram: zero (água destilada); 50; 100; 150 e 200 mmol.L-1 de NaCl, enquanto para o estresse hídrico, simulado com PEG 6000, trabalhou-se com os seguintes potenciais osmóticos: zero (água destilada); -0,2; -0,4; -0,6 e -0,8 MPa. Cada tratamento testado foi avaliado pelos testes de germinação, de primeira contagem de germinação e pelo índice de velocidade de germinação. Pode-se concluir que sementes de tabaco de plantas transformadas geneticamente com superexpressão do gene p5csf129a, sintetizador da prolina,