Similar foliar lesions but opposite hormonal patterns in a tomato mutant impaired in ethylene perception and its near isogenic wild type challenged with ozone.

The accumulation of ethylene (ET), hydrogen peroxide (H2O2), nitric oxide (NO), salicylic (SA) and jasmonic (JA) acids, as well as the transcriptional activation of JA-biosynthetic and hypersensitive response (HR) marker genes were examined in ET-insensitive Never ripe (Nr) mutant of tomato (Lycopersicon esculentum L.) and in its near isogenic wild type (WT, cv. New Yorker) during and after an acute ozone (O3) fumigation. The scoring of O3-induced foliar symptoms indicated similar sensitivity between WT and Nr. In both genotypes the O3-induced ET emission peaked after 3 h of fumigation, although with different intensities between them; H2O2 and NO bursts occurred, both showing a biphasic time course. However, SA and JA revealed opposite accumulation patterns: in Nr a high level of SA but a low JA accumulation were observed, whereas in WT a marked evolution of JA but a weak SA accumulation were detected. The transcription of certain JA-biosynthetic and HR-inducible genes was similarly activated by O3 in the twotomato lines. According to the current models on the molecular events leading to the development of O3-induced foliar symptoms, here we suggest that the partial ET-insensitivity of Nr would have promoted a SA build-up, leading to cell death and to a reduced JA accumulation. In WT the O3-induced leaf injury without SA build-up but with JA accumulation would have arisen from the perception of high ET and H2O2 levels.

L'accumulo di etilene (ET), perossido di idrogeno (H2O2), ossido di azoto (NO), acido salicilico (SA) e jasmonico (JA) acidi, nonché l'attivazione trascrizionale di geni marker coinvolti nella biosintesi di JA e nella risposta di ipersensibilità (HR) sono stati esaminati nel mutante ET-insensibile Never ripe (Nr) di pomodoro (Lycopersicon esculentum L. ) e nel suo wild type (WT) quasi isogenico cv. New Yorker durante e dopo un fumigazione acuta con ozono (O3). La valutazione dei sintomi specifici da ozono indicava una simile suscettibilità fra Nr e WT. In entrambi i genotipi l’emissione di ET indotta da O3 presentava un picco dopo 3 h di fumigazione, sebbene con intensità diverse tra loro; picchi di H2O2 ed NO si verificavano, in entrambi i casi con andamento bifasico nel tempo. Tuttavia, SA e JA rivelavano percorsi di accumulo diverso: in Nr, un elevato livello di SA ma un basso accumulo JA venivano osservati, mentre in WT una marcata evoluzione di JA ma un debole accumulo SA si verificavano. La trascrizione di alcuni geni biosintetici di JA ed inducibili da HR era attivata similmente da O3 in entrambi i genotipi.. Secondo i modelli correnti per gli eventi molecolari che conducono allo sviluppo di sintomi visibili da O3, viene qui ci suggerito che la parziale insensibilità di Nr ad ET avrebbe promosso un accumulo di SA, causante morte cellulare ed un ridotto accumulo di JA. Nel WT la comparsa di sintomi da ozono in assenza di un accumulo di SA ma con accumulo di JA sarebbe scaturita dalla percezione di elevati livelli di ET ed H2O2