Efeito de inibidores metabólicos e análise do transcriptoma de Conyza sumatrensis para caracterização do mecanismo de resistência ao herbicida 2,4-d relacionado à rápida necrose - Angonese, Paula Sinigaglia (2022)
O mecanismo de resistência ao herbicida auxínico 2,4-D relacionado ao sintoma atípico de rápida necrose foliar em buva ainda é desconhecido. Os objetivos deste estudo foram caracterizar o mecanismo de resistência ao 2,4-D relacionado a rápida necrose em Conyza sumatrensis através da avaliação de inibidores metabólicos e da análise do transcriptoma. Foram realizados seis estudos com inibidores metabólicos aplicados em diferentes condições, cinco estudos para caracterização da sintomatologia e amostragem, e análise da expressão gênica diferencial através de RNA-Seq. Os inibidores de transportadores ABC orthovanadato e verapamil reduziram o acúmulo de peróxido de hidrogênio e a intensidade dos sintomas visuais, e causaram atraso da ocorrência de necrose em plantas resistentes em comparação ao tratamento com o herbicida isolado. Os inibidores do fotossistema II atrazina e diuron aplicados em hidroponia e a restrição de luz indicaram que alterações na fotossíntese afetam o início e a intensidade da resposta de rápida necrose ao herbicida 2,4-D, mas não condicionam a ocorrência da resistência. A análise da expressão diferencial de transcritos revelou que o efeito inicial do herbicida 2,4-D é mais intenso na repressão da expressão gênica em plantas suscetíveis e na indução da expressão de genes ao longo do tempo nas resistentes. A sobreposição dos genes diferencialmente expressos proporcionou a identificação de 104 genes envolvidos apenas nas primeiras sinalizações da resposta de resistência aos 5 min, 20 genes envolvidos nas sinalizações aos 5 e 30 min, e dois genes associados a todas as etapas de sinalização da resistência avaliadas (5, 30 e 60 min). A sinalização inicial da resposta de rápida necrose envolve o aumento da expressão de genes associados à resposta de defesa da planta a estresses após o tratamento com 2,4-D. O gene PATATIN-LIKE PROTEIN 2 (PLP2), envolvido nas rotas de metabolismo de drogas e de glicerolipídeos foi identificado em todas as etapas de resposta da resistência avaliadas. A expressão de genes transportadores PLEIOTROPIC DRUG RESISTANCE PROTEIN 1 (PDR1) e ATP BINDING CASSETTE SUBFAMILY (ABCB4 e ABCB12) foi identificada na amostragem mais tardia, aos 60 min. A resposta de rápida necrose das plantas resistentes ao 2,4-D envolve diferentes processos que são desencadeados em sequência ao longo do tempo após o tratamento. Possivelmente, a resposta inicia com a percepção do 2,4-D como um elicitor patogênico que causa a rápida necrose do tecido e é seguida pela maior atividade de transportadores PDR1, ABCB4 e ABCB12 que proporciona a ocorrência do rebrote e retomada do crescimento das plantas.