Análise do transcriptoma e trocas gasosas em plantas de arroz sob estresses abióticos

• Autor(a) principal: Amaral, Marcelo Nogueira do
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://repositorio.ufpel.edu.br/handle/prefix/3581
• topic: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL; Fisiologia vegetal; Arroz; Estresse por frio; Estresse por ferro; Estresse salino; Fotossíntese; Genes diferencialmente expressos; Oryza sativa L.; RNA-seq; Cold stress; Iron stress; Saline stress; Photosynthesis; Differentially expressed genes

O arroz (Oryza sativa L.) é o segundo cereal mais cultivado no mundo, sendo o Brasil o 9º maior produtor. Apesar dos bons níveis de produtividade, acredita-se que estes números sejam insuficientes para suprir o requerimento populacional no mundo, sendo necessário um aumento na produção. Entretanto, diversos estresses abióticos, como salinidade, toxidez por ferro e baixa temperatura, limitam a produtividade do arroz mundialmente. A resposta das plantas às condições estressantes é um fenômeno complexo, envolvendo alterações morfológicas, fisiológicas, bioquímicas e moleculares. Assim, o conhecimento do transcriptoma e análise fotossintética de plantas de arroz submetidas a estes estresses, pode auxiliar a elucidar quais vias metabólicas são alteradas e quais são as principais respostas bioquímicas e fisiológicas das plantas em tais condições. Desta forma, o objetivo desse trabalho foi analisar os genes diferencialmente expressos (DEGs), através da metodologia de RNA-Seq e quantificar as trocas gasosas em folhas de arroz (cv. BRS Querência), no estádio V3, submetidas aos estresses por frio, ferro e sal durante o período de 24 horas. Um intervalo entre 41 - 51 milhões de reads foram submetidas ao alinhamento, sendo que deste total um intervalo entre 88,47 - 89,21% foram mapeadas no genoma de referência. Foi observado 5.506 genes diferencialmente expressos para o estresse por frio, 1.808 para o sal e 630 para o ferro, sendo que 330 DEGs foram comuns aos três estresses. A anotação funcional através do software MapMan demonstrou que o estresse por frio promoveu maiores alterações no metabolismo em geral. O estresse salino apresentou uma rede de interação de termos de Ontologia Gênica (GOs) sobre-representados mais complexa que os demais estresses. Nos parâmetros de trocas gasosas, a taxa assimilatória liquida foi a única que apresentou diferença significativa, com o estresse por frio apresentando a menor média. A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que o estresse por baixa temperatura apresenta um maior número de genes diferencialmente expressos e que há uma maior relação entre o estresse salino e por ferro. Além disso, o estresse por frio é o que afeta mais drasticamente a fotossíntese, tanto em nível molecular quanto fisiológico, e apesar de reduções na taxa assimilatória liquida, a cultivar BRS Querência demonstrou menores alterações nos estresses salino e por excesso de ferro.