Prospecção e caracterização de genes análogos de resistência (RGAS) em Elaeis spp. e avaliação da tolerância de Setaria viridis a estresse salino e de frio

Abstract

Os objetivos deste trabalho foram determinar se a Setaria viridis (acesso A10.1) é uma planta tolerante ou sensível aos estresses de salinidade e às baixas temperaturas do ar, buscando subsidiar estudos relativos à utilização dessa espécie como planta-modelo para validar genes de tolerância a estes estresses; além disso, realizar uma abordagem baseada em homologia para identificação e caracterização de RGAS da família NBS-LRR nos genomas de Elaeis spp. Para o estresse salino em Setaria viridis foram realizados dois ensaios: de germinação em meio de cultura com 0, 30, 60, 90, 120, 150 mM de NaCl, mantendo as plântulas resultantes neste mesmo meio; e no 2º estádio de desenvolvimento em substrato com 0, 2, 4, 6, 8 e 10 g/dm³ de NaCl. Para o estresse de frio, plantas no 3º e 5º estádio de desenvolvimento foram submetidas a 10ºC durante seis dias, posteriormente retornando à 25ºC. Observou-se que a germinação foi pouco afetada pelo aumento da salinidade, enquanto que área foliar das plântulas e variáveis morfológicas das raízes foram significativamente afetadas. No 2º estádio de desenvolvimento houve redução no tamanho das plantas em função do aumento da salinidade, sendo que em 8 e 10 g/dm³, todas as plantas morreram. Apenas as plantas submetidas a 6 g/dm³ de NaCl sofreram redução na taxa de assimilação líquida de CO2 (A) e no índice de concentração de clorofila (ICC). Em todos os tratamentos houve redução nas taxas de condutância estomática (gs) e transpiração (E). A concentração interna de CO2 (Ci) apresentou valores mais altos nas plantascontrole e menores nas plantas submetidas às menores quantidades de NaCl. Para o estresse de frio, as plantas sofreram redução em A, gs e E em ambos os estádios de desenvolvimento; com exceção da Ci, que praticamente dobrou. A massa da parte aérea obtida ao final do ciclo não diferiu entre os tratamentos e estádios, entretanto a produção de sementes no 5º estádio foi negativamente afetada pelo frio. Para a identificação e caracterização de RGA NBS-LRR em Elaeis spp. foram utilizadas sequências RGA NBS-LRR identificadas no genoma de Elaeis guineensis por meio de um perfil HMM aminiacídico e sequências RGA NBS-LRR identificadas no Draft de Elaeis. oleifera por meio de um perfil HMM nucleotídico. Adicionalmente, realizou-se a busca das Janelas Abertas de Leituras (ORF) para as sequências de E.oleifera pelo programa ORFFinder e identificação dos motivos dentro das ORFs por meio do programa InterPro. Posteriormente construiu-se uma árvore filogenética a fim de classificar as sequências RGAs NBS- LRR dentro de Elaeis spp. O perfil HMM nucleotídeo identificou 45 scaffolds dentro do genoma de E. oleifera dos quais 36 ORFs apresentaram domínios estruturais dentro da família NBS-LRR com homólogos em Elaies guineensis, Phoenix dactylifera, Glycine max e Arabidopsis thaliana. A análise filogenética permitiu a classificação das sequências de Elaeis spp em sete grupos, sendo CNL, XNL, CN, N, C, TX e TN, além disso a identificação de seis ortólogos em B distachyon.