Perfil transcricional e regulação de genes relacionados a autofagia em plântulas de arroz cultivadas sob excesso de ferro

• Autor(a) principal: Maltzahn, Latóia Eduarda
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/4972
• topic: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA; Oryza sativa L; Estresse abiótico; Genes ATG; Expressão gênica; Elementos cis; Abiotic stress; ATG genes; Gene expression; Cis elements

O arroz (Oryza sativa L.) é um dos cereais mais cultivados e consumidos no mundo. O sistema de cultivo predominante é por inundação, o que faz com que o ferro fique mais disponível para captação, causando estresse nas plantas e interferindo no potencial produtivo dos genótipos. O ferro (Fe) é um micronutriente essencial para as plantas, no entanto, quando em excesso causa toxidez. A toxidez direta ocorre devido à absorção excessiva e posterior acúmulo de ferro nos tecidos da planta. Já a toxidez indireta resulta da limitação da absorção pelas plantas de diversos nutrientes. O arroz possui duas estratégias para absorver ferro, a estratégia I baseia-se na redução do Fe da forma férrica para ferrosa e a estratégia II consiste na quelação do Fe. Muitos estudos têm sido desenvolvidos buscando identificar e caracterizar os genes que codificam proteínas envolvidas na captação, transporte e acúmulo de Fe na planta. Esses estudos buscam delinear estratégias para solucionar os diferentes problemas relacionados ao Fe na planta, como a deficiência quando em cultivo em sequeiro, a toxidez presente no cultivo irrigado, e o baixo acúmulo desse elemento no grão mesmo em situações de alta disponibilidade de Fe no solo. Nesse estudo o foco foi dado ênfase para a elevada disponibilidade de Fe no solo, buscando identificar e caracterizar novos mecanismos de tolerância à toxidez de Fe no arroz. A autofagia é a principal rota de degradação e reciclagem de material citoplasmático. Este processo está envolvido principalmente com adaptação a estresse e resposta imune, além de promover morte celular programada em diferentes situações. Estudos recentes têm revelado a importância da autofagia na tolerância a diferentes estresses abióticos. No entanto, ainda não há informações na literatura relacionando a autofagia com a toxidez por Fe. Neste contexto, este estudo buscou caracterizar o perfil de regulação e ativação transcricional de genes OsATG (AuTophaGy related genes) em plântulas de arroz submetidas a toxidez por ferro (FeT). As cultivares EPAGRI 108 (tolerante) e BR IRGA 409 (sensível) foram submetidas ao tratamento por excesso de ferro durante cinco dias, após parte aérea e raiz foram coletadas. Foi extraído RNA, convertido em cDNA e após foram avaliadas as expressões relativas dos genes OsATG3a, OsATG4a, OsATG5, OsATG7, OsATG8a, OsATG10b, OsATG12, OsATG16b e OsATG18a. Além disso, os promotores destes genes foram analisados quanto a presença de elementos cis. Os genes OsATG foram induzidos no genótipo tolerante e reprimidos no genótipo sensível. Os promotores dos genes OsATGs são ricos em elementos de regulação cis do tipo W-box, alvos de fatores de transcrição WRKYs. Estes resultados sugerem que os genes OsATGs estão envolvidos na resposta ao FeT e a regulação desses genes pode ocorrer via WRKY. Este estudo traz os primeiros indícios do envolvimento da autofagia na resposta ao FeT em arroz.