Validação temporal e tissular de genes envolvidos no desenvolvimento de botão floral de algodoeiro - PINHEIRO, Morganna Pollynne Nóbrega (2015)
É crescente o número de pesquisas que reportam a identificação e caracterização de genes associados ao botão floral, bem como no isolamento de suas regiões regulatórias. Estas vertentes vêm auxiliando na elucidação de várias questões relativas à regulação e das interações celulares, gerando assim um grande impacto no melhoramento de várias espécies vegetais. Em algodão (Gossypium hirsutum) estes estudos têm contribuido substancialmente na obtenção de plantas geneticamente modificadas (GM), detentoras de genes para resistência a herbicidas e lepidópteros, e reveste-se na possibilidade de aumentar a eficiência de controle contra pragas alvo que atuam diretamente em estruturas florais e/ou ainda, potencializar o efeito de expressão na coloração das fibras. Diferentes técnicas estão disponíveis para a análise de genômica funcional, entre as mais adotadas está a construção de bibliotecas de curtas sequêcias expressas (ESTs) que permite identificar quais RNAs mensageiros estão sendo expressos num organismo em um determinado momento. Com o uso desta metodologia em estudo anterior, foram caracterizados por análises in silico genes envolvidos em funções reprodutivas do algodoeiro, alguns dos quais expressos nos gametófitos masculino e feminino. Nesse momento, a partir de ensaios de RT-PCR e qRT-PCR, seis genes (GhASH, GhFIB010, GhGLUC, GhMYB, GhOVU e GhUDP) foram investigados quanto à expressão temporal durante a ontogenia do botão floral, nos estádios de 2-4, 6-8, 10, 12, 14-16 e 18-20 mm. Todos os genes investigados apresentaram atividade nos diferentes tamanhos dos botões florais e com níveis diferenciados de expressão, contudo, o maior nível foi observado no tamanho de 10 mm, com exceção do gene GhASH que apresentou maior expressão nos botões de 10 a 16 mm. Nestes estádios o botão encontra-se em atividade celular intensa incluindo redução da parede celular, formação dos sacos embrionários completos, surgimento e degeneração das antípodas, sugerindo que esses genes podem estar envolvidos na formação e ou desenvolvimento de óvulos, grãos de pólen, tubo polínico, como também em fibras. O gene GhASH também apresentou o maior nível de expressão em todos os estádios do botão floral quando comparado aos demais genes. Em função da regulação desses genes envolverem etapas precursoras, que antecedem a antese e que, possivelmente perpassa o processo final de maturação, procedeu-se adicionalmente um estudo de expressão tissular em órgãos floríferos do algodão (brácteas, sépalas, pétalas, óvulos, anteras e fibras com 8, 10 e 18 DPA) de modo a entender as interrelações dos genes envolvidos na fase reprodutiva e sua atuação durante o desenvolvimento. Verificou-se que todos os genes apresentaram expressão equivalente com suas funcionalidades descritas nos bancos de dados. As análises da atividade gênica para os genes GhASH, GhOVU e GhGLUC propuseram atuações na formação e/ou desenvolvimento de todos os órgãos florais sobretudo em grãos de pólen, tubo polínico e anteras. Para os genes envolvidos nas fibras, GhMYB, GhFIB010, GhUDP, a expressão foi observada para todas as três fases fenológicas estudadas, sugerindo assim que estejam envolvidos diretamente na fase de elongação das fibras, fase que tem sido bastante investigada, uma vez que o comprimento das fibras de algodão é uma característica chave de determinação da qualidade e rendimento. Estudos adicionais para caracterização funcional dos genes promissores e isolamento de suas regiões upstream tornam-se necessários a fim de contribuir com os avanços do melhoramento genético e molecular dessa oleaginosa.