Proteômica e metabolômica da soja: mecanismos moleculares da resistência à Anticarsia gemmatalis

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Arrieta, Jenny Dimelza Gómez
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Bioquímica Aplicada
• Palavras-chave em Português: Soja - Resistência a doenças e pragas; Lagarta da soja; Compostos bioativos; Biologia Molecular
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/30540

A cultura da soja (Glycine max (L.) Merrill) é umas das mais importantes para a economia do Brasil sendo o segundo maior produtor e exportador mundial. As grandes lavouras de soja, porém, encontram-se expostas a estresses bióticos como o desfolhamento ocasionado por insetos-praga como Anticarsia gemmatalis, que diminuem a produtividade. O manejo integrado de pragas no Brasil, inclui o uso de pesticidas que podem afetar o equílibro dos ecossistemas, controle biológico e melhoramento genético para produção de plantas resistentes, mas pouco se conhece sobre as características moleculares de resistência delas. O objetivo deste trabalho foi aprofundar no conhecimento sobre os mecanismos moleculares de defesa da soja em plantas susceptíveis e resistentes a insetos praga, e aplica-lo para determinar o efeito na biologia de A. gemmatalis. Neste trabalho foram aplicadas várias estratégias metodológicas, em busca de escolher a variedade com melhor resistência, como as análises de sobrevivência durante a fase larval de A. gemmatalis em plantas de soja UFV TN 105 AP e “IAC PL1” (susceptíveis) e IAC 17, “IAC 19” e IAC 24 (resistentes). Para avaliar o efeito dos compostos produzidos pelas plantas na sobrevivência dos insetos, prepararam-se extratos metanólicos, os quais foram liofilizados, se adicionaram às dietas dos insetos para fazer analises de sobrevivência, e se analisaram os flavonoides por LC-MS. As respostas fisiológicas e bioquímicas das plantas foram comparadas entre genótipos. Para isso foram feitos análises de fito-hormônios, metabôlomica e proteômica nos extratos das plantas. Os resultados mostraram que o genótipo IAC 17 teve as melhores caraterísticas de resistência. Os extratos das plantas tem efeito negativo no desenvolvimento das lagartas, afetam as enzimas intestinais e ocasionam dano neste tipo de células. As análises dos flavonoides mostraram que os genótipos têm diferenças em alguns flavonoides como a genisteína, a quercetina, o kaempferol e seus conjugados. A proteômica mostrou que houve diferenças no proteoma quando as plantas foram expostas à infestação. O proteoma no geral foi muito semelhante entre variedades. Algumas das mudanças no proteoma em 8 viesposta ao inseto entre os genótipos foram as mesmas, mas a grande maioria das proteínas que tiveram abundancia diferencial foram únicas para cada genótipo. A resposta fito- hormonal das plantas à presença da lagarta não variou muito durante os diferentes tempos avaliados, mas entre as variedades existem diferenças nas concentrações dos fito- hormônios avaliados. Fito-hormônios como o acido salicílico tiveram concentrações maiores nos genótipos resistentes e o acido jasmónico nas susceptíveis, mostrando que não todas as respostas de resistência estão relacionadas ao ácido jasmônico. As análises de metabôlomica mostraram um aumento dos metabólitos como o eriodictiol e secologanina, relacionados com defesa depois de 24h de infestação, e mudanças no metabolismo primário. A analise de PCA mostrou uma distribuição diferenciada dos dados às 24h de infestação. As plantas de soja podem ser fontes viáveis para o controle de pragas porque contêm compostos com caraterísticas de bioativos. A defesa de plantas de soja se compõe de uma rede complexa de vias, este estudo mostrou que as caraterísticas obedecem a defesa constitutiva, que pode conduzir a antibiose e tolerância da soja às pragas. O genótipo IAC 17 tem as melhores caraterísticas de resistência à herbívoria, seguido do IAC 24, mostrando ter caraterísticas de antibiose e tolerância. As plantas caracterizadas como suscetíveis e usadas neste estudo também apresentam respostas á herbívoria, mas não o suficiente para causar dano significativo à lagarta-da-soja.