Avaliação fisiológica e aplicação de ddPCR (differential display PCR) em genótipos diplóides (AA) de bananeira (Musa ssp.) submetidos ao estresse salino - FERRAZ, Gabriela de Morais Guerra (2008)
O Nordeste do Brasil, maior produtor nacional de banana, apresenta como fator limitante a grande extensão de solos salinos. A urgência no desenvolvimento de cultivares tolerantes a salinidade tem levado programas de melhoramento genético da cultura a classificar os genótipos diplóides de bananeira em tolerantes e sensíveis, por serem considerados materiais genéticos viáveis para polinização de cultivares triplóides e tetraplóides. De modo geral, o presente trabalho buscou caracterizar genótipos diplóides pertencentes ao grupo genômico AA de bananeira quanto a salinidade além de identificar genes diferencialmente expressos nos genótipos contrastantes. Na primeira fase desta pesquisa, foi avaliado o crescimento vegetativo e o acúmulo de íons inorgânicos em 19 genótipos diplóides (AA) de bananeiras submetidas a estresse salino. Os genótipos foram cultivados em casa de vegetação e submetidos à irrigação com água não salina (0 mM de NaCl) ou águasalina (100 mM de NaCl) durante um período de 21 dias, quando foi coletado o experimento. Para a avaliação fisiológica, foram considerados os parâmetros de crescimento: área foliar, altura, nº de folhas, diâmetro do pseudocaule, peso da matéria fresca e peso da matéria seca; enquanto que a avaliação química observou a concentração dos íons sódio, potássio, cloro, magnésio e cálcio no limbo foliar, pseudocaule e raiz/rizoma. A adição de NaCl à solução de cultivo, provocou, de modo geral, redução no crescimento expresso pela altura, formação de novas folhas, área foliar, diâmetro do pseudocaule e produção de matéria fresca e seca, provavelmente devido a fatores como: o efeito tóxico dos íons que foram absorvidos; o baixo potencial osmótico e hídrico das células; bem como a utilização de energia metabólica no processo de ajustamento osmótico. Na avaliação química, foi possívelobservar que a concentração dos íons foi preferencialmente no tecido radicular, reafirmando tratar-se de uma cultura moderadamente tolerante a salinidade. Os íonssódio e cloro aumentaram significativamente frente ao incremento salino nas diferentes partes da planta, enquanto o potássio sofreu redução no limbo foliar e no pseudocaule, possivelmente por estar associado a competição com o íon sódio levando a conclusão de que o acúmulo diferencial de íons potencialmente tóxicos (sódio e cloro) e a manutenção do potássio, contribuem para a tolerância à salinidade em bananeira. A partir da análise fisiológica e por meio da sintomatologia de toxidez provocada pelo NaCl, foi possível observar que os efeitos foram menos intensos nos genótipos Birmânia e Khai Nai On, do que no Sowmuk, indicando possíveis plantas a serem utilizadas nos programas de melhoramento da cultura como tolerantes e sensível, respectivamente. Sete genótipos foram selecionados para caracterização por meio de marcadores moleculares RAPD, buscando-se relacionar as respostas fisiológicas ao estresse salino com a formação de grupos.Foram testados 16 primers randômicos. Os resultados moleculares mostram uma ampla variabilidade genética entre os sete genótipos estudados. A formação dos agrupamentos, em parte correspondeu aos dados obtidos na avaliação fisiológica, mantendo em um mesmo grupo os genótipos Birmânia e Khai Nai On. Estes genótipos que apresentaram maior tolerância ao estresse salino, quando comparados com a mais sensível ao sal (Showmuk), mostraram-se distantes geneticamente, o que vem a demonstrar a possibilidade de utilização deste marcador molecular no estudo da diversidade genética para esta espécie. Para o estudo do genoma funcional, ou transcriptoma, o presente trabalho objetivou a detecção das possíveis alterações no padrão de genes expressos nos três genótipos diplóides (AA) de bananeira, Khai Nai On, Birmânia e Sowmuk, com respostascontrastantes quando na ausência e presença de alta concentração salina. A técnica de Differential Display PCR – ddPCR foi utilizada para identificar e comparar regiões de bandas de fragmentos de cDNA em gel de agarose. Um total de 43 fragmentosde cDNA diferencialmente expressos foram gerados a partir da combinação de quatro primers âncoras e seis primers aleatórios. Dentre os transcritos, 30 foram expressos unicamente pelos genótipos Birmânia e Kha Nai On, e 13 apenas pelo genótipo Sowmuk. As regiões de bandas com maior consistência de formação, encontraram-se entre 4000 pb e 150 pb. Pelos resultados deste trabalho, foi possível identificar alguns fragmentos potencialmente envolvidos em respostas à condição de salinidade em bananeira. O isolamento, purificação e sequenciamento destes –Expressed sequence tags - ESTs poderá auxiliar no desenvolvimento de novos cultivares de bananeira, mais adaptados ao estresse salino, além de enriquecer a base de dados de bancos públicos de seqüências de genomas funcionais.