Diversidade genética e expressão gênica em fibras de algodão colorido - Rocha, Geisenilma Maria Gonçalves da (2015)
A demanda por fibras de algodão colorido tem crescido em nível internacional, motivada especialmente pelo apelo ecológico que o manejo proporciona. No Brasil, especialmente na região Nordeste, os nichos agrícolas se concentram em pequenas áreas de agricultores de base familiar, que adotam tanto o manejo convencional quanto o orgânico, gerando emprego e renda. O programa de melhoramento de algodão da Embrapa Algodão tem envidado esforços no desenvolvimento de novas cultivares de fibras coloridas com o intuito de contribuir com o crescimento do agronegócio regional, detendo atualmente cinco cultivares, com tonalidades de fibras variando do verde até várias tonalidades de marrom. O desafio dos pesquisadores, contudo, é gerar cultivares com novas tonalidades que possam contribuir para movimentar o competitivo mercado da indústria têxtil, especialmente o de fibras naturais e isentas de corantes para fixação da cor. Para avançar nesse segmento, é imprescindível que se entenda a base molecular dos metabólitos envolvidos na síntese da cor das fibras para que se possa estabelecer estratégias para o melhoramento genético, tanto por vias convencionais como por meio de engenharia genética. Sabe-se que os flavonoides são metabólitos secundários que conferem cor as fibras e que, dependendo da rota de sua biossíntese, várias tonalidades de cores podem ser sintetizadas ao final da cascata de eventos. Por ser um componente de natureza bioquímica, estima-se que a identificação de acessos detentores de diferentes biossintetizados possam ser discriminados por meio de marcadores moleculares associados, diretamente ou não, aos flavonoides. Tal estratégia pode se configurar em uma ferramenta útil para contribuir posteriormente na identificação de acessos de fibras coloridas, auxiliando a reduzir o tempo nos procedimentos de seleção, que levam entre 120 a 150 dias para que o caráter possa ser fenotipado. Com intuito de gerar informações que possam contribuir com o melhoramento de fibras de algodão colorido, objetivou-se nesse trabalho proceder um estudo envolvendo abordagens genética e molecular em acessos de algodão colorido, baseando-se em análise de divergência e de expressão molecular, focalizando em genes específicos de fibra envolvidos na biossíntese de flavonoides. Para análise da diversidade genética, doze acessos foram fenotipados por meio de PCR-ISSR, utilizando-se 12 oligonucleotídeos comerciais. Os métodos de Tocher, UPGMA e Projeção 2D foram adotados para análise de agrupamento, baseado no padrão de 50 bandas polimórficas. Em função dos resultados obtidos, procederamse as análises de expressão de transcritos, utilizando-se os genes PP2A1, C4H, DFR, ANR e ANS em cDNAs de fibras coletadas aos 8, 10 e 18 DPA (dias pós antese) dos acessos BRS Rubi, BRS topázio, BRS 200 e V3. Na análise de agrupamento via UPGMA, verificou-se a formação de seis grupos, sendo os grupos B, D e E os que aglomeraram apenas os materiais coloridos. Nos resultados da expressão via RT-PCR semiquantitativa, observaram-se amplicons de aproximadamente 200, 290, 1100, 1024 e 1067 pb para PP2A1, C4H, DFR, ANR e ANS, respectivamente, como esperado. Observou-se maior expressão dos genes C4H, DFR e ANR nos acessos de coloração marrom, sugerindo que estes genes podem estar envolvidos na biossíntese de flavonoides de fibras marrons. Os resultados obtidos neste trabalho podem ser aplicados no programa de melhoramento do algodão visando a obtenção de cultivares com novas cores ou novas tonalidades.