Caracterização molecular e fisiológica de plantas mutantes do gene abcb17 em arroz

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Paula, Márcia Fabiana Barbosa de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Genética animal; Genética molecular e de microrganismos; Genética quantitativa; Genética vegetal; Me; Doutorado em Genética e Melhoramento; UFV
• Palavras-chave em Português: Lignina; Genes ABC; Transportadores de membrana; Oryza sativa; Lignin; ABC genes; Membrane transporters; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::SILVICULTURA::GENETICA E MELHORAMENTO FLORESTAL
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1392

O ácido ferúlico é um intermediário da síntese de siringil e guaiacil, os monolignóis mais abundantes formadores da lignina. Além disso, participa da síntese da suberina e cutícula, atuando também como intermediário na síntese de alguns flavonóides. Por meio de análises posteriores em mutantes do gene OsABCB17, um gene da família ABC, foi verificado a existência de um sítio de ligação diferente dos demais, indicando ser um possível transportador de ácido ferúlico. Os transportadores ABC são membros de uma família protéica que possuem a habilidade de se ligar e hidrolisar ATP como fonte de energia para dirigir o transporte através da membrana plasmática, podendo funcionar como exportadores, importadores ou canais ATP regulados. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi analisar a função do gene OsABCB17 como um possível transportador de ferulato em arroz, utilizando dois mutantes oriundos da inserção do transposon TOS17, por meio de análises moleculares e fisiológicas. Esses mutantes apresentaram aumento do teor da lignina na bainha fonte e na folha dreno, sem alterações em outros orgãos, porém a expressão dos genes analisados foi alterada negativamente em alguns orgãos. Em experimentos de pertubação da homeostase do metabolismo dos fenilpropanóides, por meio da adição exógena de ácido ferúlico e de ácido piperolínico (PIP), inibidor da enzima C4H, observamos que, enquanto em plantas WT houve uma redução da expressão dos genes 4CL2, COMT, CAD2 e PAL em vários orgãos, nos mutantes, ou não houve alteração, ou menos genes foram afetados. Esses dados sugerem que a falta de uma correlação entre o teor de lignina e a expressão dos genes pode ser explicada pela complexidade da via, ou simplesmente pelo fato desse transportador estar envolvido em outro tipo de via, como a da suberina, a qual possui sua formação similar a da lignina. Os efeitos positivos observados no crescimento da parte aérea e radicular nos mutantes, provavelmente são devidos à redução da alocação do carbono na síntese de lignina ou suberina, aumentando assim a disponibilidade de energia para o crescimento. Entretanto, a redução da expressão do gene OsABCB17 teve efeitos negativos, tornando as plantas mais sensíveis ao estresse osmótico, provavelmente devido a uma desidratação resultante da redução do acúmulo de suberina e cutícula nas células epidérmicas e subepidérmicas, ou por meio da redução da viiiabsorção de água e/ou da condutividade do xilema. Porém, outros estudos precisam ser realizados nestas plantas mutantes no intuito de obter evidências diretas para fundamentar as hipóteses levantadas nesse trabalho. Palavras-chave: Lignina, Genes ABC, ácido ferúlico.