Expressão gênica da resposta à seca em cana-de-açúcar (Saccharum spp.) - SANTANA, Marcelo Oliva (2011)
O cultivo de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é de grande importância econômica para o Brasil pela produção de açúcar e etanol, sendo o déficit hídrico um dos principais fatores limitantes do crescimento e produtividade desta cultura. A crescente demanda por biocombustíveis tem exigido o desenvolvimento de variedades de cana-de-açúcar geneticamente melhoradas e mais eficientes no uso da água. A partir de dados SAGE de cana-de-açúcar previamente anotados, oriundos de bibliotecas de amostras de colmo de plantas cultivadas em campo, e contrastantes para época chuvosa ou seca, foram identificados in silico transcritos potencialmente associados a respostas ao estresse hídrico. Destes, vinte e um genes (incluídos três genes de referência) foram selecionados para análise de expressão gênica e validação via transcrição reversa seguida de PCR em temporeal (RT-qPCR) utilizando duas variedades de cana-de-açúcar contrastantes à resposta ao estresse hídrico, RB92579 (tolerante) e RB72454 (sensível). Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação sob dois tratamentos hídricos diferentes (seco e irrigado). Para cada gene, três réplicas biológicas foram executadas, sendo cada RT-qPCR realizada em triplicata. A especificidade e ausência de contaminação foram avaliadas pela curva de dissociação das PCRs e controles negativos, respectivamente. Para a normalização e processamento dos dados de RT-qPCR, foram utilizados três genes de referência sendo estes analisados quanto a estabilidade utilizando o software geNorm. Da coleção de 46.536 tags distintas analisadas em SAGE, 45,0% mostraram-se inibidas pela seca, 6,3% induzidos pela seca, e 48,7% não apresentaram variação de ratio significativa (0,5 < ratio < 2,0). Dos 21 transcritos selecionados para validação experimental como potencialmente responsivos ao estresse hídrico somente 15 e 12 genes foram monitorados via RT-qPCR em folha e raiz respectivamente. Essas análises resultaram que 2/3 dos genes estudados (Dhyn_98, ERD4, Sip, Dgt, MARK, Pox, Hd-zip, Hsp70, PPlase e DnaK) foram diferencialmente expressos sob seca (p<0,05), sendo que 40% e 33,3% deles apresentaram, nas variedades tolerante e sensível, respectivamente, a mesma tendência de expressão que aquela já descrita via SAGE para a espécie. Além disso, em função dos resultados de RT-qPCR, dois genes mais associados com a resposta de tolerância à seca foram selecionados para futura determinação de suas sequências nucleotídicas completas e construções gênicas. Os genes identificados para tolerância a seca poderão ser utilizados não só nos programas de melhoramento das principais culturas de importância econômica, mas também poderão ajudar a entender as redes gênicas envolvidas na tolerância das plantas ao estresse hídrico