A melatonina aumenta a resistência à seca ao regular o comportamento dos estômatos da folha, o crescimento da raiz e a atividade da catalase em dois genótipos contrastantes de colza (Brassica napus L.)

Dois genótipos contrastantes de colza (Brassica napus L.), Qinyou 8 (sensível à seca) e Q2 (tolerante à seca), foram estudados sob estresse hídrico com ou sem pré-tratamento com melatonina para (i) explorar se a melatonina aumenta a resistência à seca por meio da regulação da raiz crescimento e (ii) determinar a relação entre as respostas abaixo e acima do solo à melatonina sob estresse hídrico. Os resultados mostram que a taxa de fotossíntese saturada de luz (P_n), condutância estomática (g_s), a eficiência do uso de água (WUE) e o conteúdo de clorofila foram reduzidos pela seca para Qinyou 8, enquanto a seca apenas diminuiu P_n e conteúdo de clorofila para Q2. A seca diminuiu a eficiência fotoquímica real na luz saturada (F_v‘/ F_m‘), eficiência fotoquímica real (PhiPSⅡ), supressão da eficiência fotoquímica (qL) e taxa de transporte de elétrons (ETR) em Qinyou 8. No entanto, a seca apenas diminuiu F_v‘/ F_m‘e qL em Q2. A seca aumentou o malondialdeído (MDA) e o peróxido de hidrogênio (H₂O₂) conteúdo nas raízes de ambos os genótipos. A melatonina não teve efeitos adicionais significativos nas atividades da peroxidase do guaiacol da raiz (POD) e da superóxido dismutase (SOD), mas aumentou ainda mais a atividade da catalase da raiz (CAT) das plantas secas. A melatonina promoveu o crescimento da raiz axial e lateral sob estresse hídrico. A melatonina também promoveu a abertura estomática, resultando em fotossíntese melhorada nos dois genótipos. Os dois mecanismos induzidos pela melatonina aumentam sinergicamente a resistência à seca da colza, conforme indicado pelos parâmetros de troca gasosa aumentados sob o pré-tratamento com melatonina. Os resultados fornecem evidências de um papel fisiológico da melatonina na melhoria da resistência à seca, especialmente em áreas subterrâneas.