The Metabolic Basis of Pollen Thermo-Tolerance: Perspectives for Breeding

A produção agrícola é altamente sensível a temperaturas elevadas. Um aumento de poucos graus acima da temperatura ótima de cultivo pode levar a uma drástica perda de produtividade. Um aumento previsto de 1–3 graus no século XXI compele os melhoristas a desenvolverem culturas termotolerantes, que sejam tolerantes a altas temperaturas. O melhoramento genético voltado para a termotolerância constitui um desafio devido à baixa herdabilidade dessa característica. Uma melhor compreensão da tolerância ao estresse térmico e o desenvolvimento de métodos confiáveis para fenotipar a termotolerância são fatores-chave para uma abordagem de melhoramento bem-sucedida. A reprodução vegetal é o processo mais sensível à temperatura no ciclo de vida das plantas. Mais precisamente, a qualidade do pólen é fortemente afetada por condições de estresse térmico. Temperaturas elevadas levam a uma diminuição da viabilidade polínica, a qual se correlaciona diretamente com a perda de produção de frutos. A redução na viabilidade do pólen está associada a alterações no nível e na composição de diversos (grupos de) metabólitos, que desempenham um papel importante no desenvolvimento polínico, por exemplo, contribuindo para a nutrição do grão de pólen ou conferindo proteção contra estresses ambientais. Esta revisão tem como objetivo ressaltar a importância de manter a homeostase metabólica durante o desenvolvimento do pólen, a fim de produzir pólen maduro e fértil sob altas temperaturas. O artigo apresentará uma visão geral do atual estado da arte acerca do papel de vários metabólitos polínicos na homeostase do pólen e na termotolerância. Ademais, será discutido o seu potencial uso como marcadores metabólicos para auxiliar programas de melhoramento vegetal voltados para a termotolerância.