Análise do perfil transcricional de genes responsivos ao encharcamento do solo em raízes de soja submetidas à hipoxia

Em raízes de duas cultivares de soja contrastantes quanto a tolerância ao encharcamento do solo, foram avaliados, via qPCR, os efeitos da hipoxia sobre o perfil transcricional (0,5h, 4h e 28h) de genes envolvidos no catabolismo da sacarose, fermentação alcoólica, respiração alternativa, detoxicação...

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Access type:openAccess
Publication Date:2011
Main Author: Thiago Jonas Nakayama
Advisor: Alexandre Lima Nepomuceno .
Referee: Luiz Gonzaga Esteves, Luciano do Amarante
Document type: Master thesis
Language:por
Published: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular.
Online Access:http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000164098
Portuguese abstract:Em raízes de duas cultivares de soja contrastantes quanto a tolerância ao encharcamento do solo, foram avaliados, via qPCR, os efeitos da hipoxia sobre o perfil transcricional (0,5h, 4h e 28h) de genes envolvidos no catabolismo da sacarose, fermentação alcoólica, respiração alternativa, detoxicação de ROS e sinalização. Raízes das plântulas em estádio de desenvolvimento V1 foram mantidas sob tratamentos de normoxia e hipoxia em solução hidropônica. Todos os dez genes avaliados apresentaram expressão diferencial estatisticamente significativa em pelo menos um dos tempos analisados. Entretanto, nitrato redutase, invertase, catalase e prolina-4-hidroxilase foram pouco responsivas à hipoxia; diferente da álcool desidrogenase, hemoglobina não-simbionte, sacarose sintase, oxidase alternativa, ascorbato peroxidase e trealose-6-fosfato sintase. A hipoxia resultou na superexpressão dos genes ADH e AOX, e em maior intensidade na cultivar sensível (BR 4). De um modo geral, quando comparado a outras espécies vegetais, o perfil transcricional dos genes aqui estudados em soja mostra-se mais parecido ao observado em espécies sensíveis ao encharcamento do solo do que em espécies tolerantes. Supõe-se uma intricada relação de causa e efeito entre os genes das diferentes rotas metabólicas, sugerindo o envolvimento de metabólitos, tais como piruvato, ROS e RNS na modulação da expressão dos genes aqui estudados.
English abstract:The effects of hypoxia on the transcriptional profile (0,5h, 4h e 28h) of genes involved in sucrose catabolism, alcoholic fermentation, alternative respiration, detoxification of ROS and signaling were evaluated, by qPCR, in roots of two waterlogging tolerance contrasting soybean cultivars. Roots of seedlings in growth stage V1 were kept under normoxia and hypoxia in hydroponic solution (0,5h, 4h e 28h). All ten genes evaluated showed statistically significant differential expression in at least one of the times analyzed. However, nitrate reductase, invertase, catalase and proline-4-hydroxylase were less responsive to hypoxia; different from alcohol dehydrogenase, non-symbiotic hemoglobin, sucrose synthase, alternative oxidase, ascorbate peroxidase and trehalose-6-phosphate synthase. The hypoxic condition resulted in overexpression of ADH and AOX genes, and in greater intensity in the sensitive cultivar (BR 4). In general, when compared to other plant species, the transcriptional profile of genes in soybean is more similar to that observed in waterlogging sensitive species than to the one in tolerant species. The results pointed for an intricate cause-effect relationship among genes from different metabolic pathways, indicating the involvement of metabolites such as pyruvate, ROS and RNS in modulating the expression of the genes studied here.