Efeito das ureases de soja (Glycine max (L.) Merr.) na germinação de sementes e desenvolvimento das plantas - Rechenmacher, Ciliana (2012)
As ureases produzidas por plantas, fungos e bactérias, são metaloenzimas níquel- dependentes que catalisam a hidrólise da uréia em amônia e dióxido de carbono. Existem três proteínas de urease em soja. A urease ubíqua codificada pelo gene Eu4 é expressa em baixos níveis em todos os tecidos da planta e tem sido considerada responsável pela reciclagem de toda a uréia derivada metabolicamente. A urease embrião-específica codificada pelo gene Eu1 é expressa em níveis elevados em embriões em desenvolvimento e sementes maduras. Um terceiro gene codificando urease foi recentemente identificado. Este gene foi nomeado Eu5, e seu produto SBU-III. Eu5 é expresso nos primeiros estágios de desenvolvimento das raízes, mas o seu nível de expressão é menor se comparado ao de outras isoformas de urease. Plantas transgênicas com a supressão da expressão de Eu4 foram previamente obtidas por nossa equipe. Estas plantas transgênicas representam uma ferramenta poderosa para a genomica funcional, porque mutantes nulos nunca tinham sido obtidos para a urease ubíqua. Os objetivos do presente estudo foram caracterizar em nível molecular as progênies de plantas transgênicas com Eu4 co-suprimido e investigar o papel das ureases na capacidade de germinação de sementes e desenvolvimento das plantas. Sementes T1 e T2 obtidas de plantas transgênicas T0 e T1, respectivamente, foram selecionadas por expressão do gene repórter gfp. A presença de transgenes também foi confirmada por PCR. Níveis de expressão das três isoformas da urease (Eu4, Eu1 e Eu5) foram avaliados por RT-qPCR. Os resultados mostraram que co-supressão de Eu4 foi mantida na progênie transgênica. O silenciamento dos outros dois genes codificando ureases foi também demonstrado nessas plantas. A fim de investigar o papel individual dos genes que codificam urease nos processos de germinação e de desenvolvimento das plantas, mutantes simples eu4, eu1 e duplo eu4/eu1 foram também avaliados. Os resultados sugerem que a ausência de uma ou mais isoformas de urease não afetou a viabilidade das sementes, mesmo depois de armazenadas. Por outro lado, uma grande contribuição de Eu1 e Eu5 no padrão temporal de desenvolvimento das plantas foi demonstrada. A ausência de Eu1 determinou um atraso nos primeiros estágios de desenvolvimento, enquanto que nas plantas com silenciamento de todos os três genes que codificam ureases este fenótipo foi estendido para estágios de desenvolvimento subsequentes. Há sugestão na literatura de que Eu5 não seja funcional uma vez que elevado número de mutações têm sido detectados neste gene. No entanto, de acordo com nossos resultados, o produto deste gene pode estar envolvido no desenvolvimento da planta.