Características fisiológicas e moleculares de uma cultivar de cana-de-açúcar tolerante à seca e submetida ao déficit hídrico prolongado

• Autor(a) principal: Telles, Bruna Robiati [UNESP]
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/145024
• topic: Déficit hídrico prolongado; Expressão gênica; Genes de tolerância; Montagem de novo; RNA-seq; Saccharum spp; Prolonged water deficit; Gene expression; Tolerance genes; De novo assembly

A cana-de-açúcar é uma cultura fortemente influenciada pela seca, o que é um fator limitante para a produção sucroenergética. No Brasil, esta cultura está se expandindo para regiões com deficiência hídrica bastante acentuada, e uma das formas de contornar este problema é utilizar cultivares que sejam mais adaptadas a este tipo de estresse. Por isso, o objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento fisiológico e molecular de plantas de cana-de-açúcar submetidas a distintos períodos de deficiência hídrica, a fim de contribuir com novos conhecimentos na área e auxiliar no desenvolvimento e cultivo de plantas mais bem adaptadas a essa condição. Neste trabalho, foram utilizadas duas cultivares de cana-de-açúcar contrastantes à seca (SP81-3250 e RB855453), tolerante e sensível, respectivamente. As plantas foram cultivadas em casa de vegetação e submetidas a três controlados potenciais hídricos do solo (controle, déficit hídrico moderado e déficit hídrico severo) a partir de 60 dias após o plantio. Essas plantas foram avaliadas molecular e fisiologicamente em três épocas distintas: 30, 60 e 90 dias após a aplicação dos tratamentos, sendo este um dos poucos trabalhos disponíveis até o momento sobre a resposta de plantas de cana-de-açúcar sob déficit hídrico prolongado. A tecnologia de RNA-Seq foi utilizada para obtenção dos transcriptomas de folhas dos dois genótipos de cana. A montagem de novo desses transcriptomas foi realizada, o que permitiu identificar os genes exclusivos de ambas as cultivares e analisar os exclusivos da cultivar tolerante envolvidos na resposta de defesa ao déficit hídrico prolongado. Os parâmetros fisiológicos avaliados mostraram alterações significativas em resposta ao déficit hídrico. A montagem de novo resultou em 161.295 isoformas, sendo 86.087 genes distintos. Para anotação, os transcritos foram alinhados contra sequências de Sorghum bicolor, Arabidopsis thaliana, bem como sequências de cana-de-açúcar disponíveis em bancos de dados públicos. Através da análise de genes diferencialmente expressos, foram identificados 5.236 genes exclusivos. Destes, 2.635 genes são da cultivar SP81-3250 e 2.601 genes da cultivar RB855453. Entre os genes exclusivos da cultivar tolerante, alguns foram anotados como proteases, fatores de transcrição, enzimas antioxidantes, proteínas da via de sinalização do etileno e proteínas da via de sinalização do ácido salicílico, todos envolvidos na resposta de defesa ao déficit hídrico, o que permitiu levantar novas hipóteses sobre o mecanismo de tolerância à seca prolongada.