Estudo da expressão do gene EXPANSINA-LIKE B (EXLB) em 13 genótipos da secção Arachis (Fabaceae) submetidos ao déficit hídrico

Abstract

O déficit hídrico é um dos principais fatores responsáveis pela redução na produtividade das culturas no Brasil e no mundo. O estudo da expressão de genes envolvidos nas vias que regulam a resposta ao déficit hídrico visa contribuir na elucidação dos mecanismos de tolerância à seca e das estratégias utilizadas pelas plantas para se adaptarem a ambientes adversos. Os parentes silvestres (Arachis spp.) do amendoim cultivado (Arachis hypogaea L.) são espécies nativas brasileiras consideradas uma rica fonte de alelos para a prospecção de novos genes, uma vez que estas espécies desenvolveram mecanismos de adaptação a estresses bióticos e abióticos durante a sua evolução. Estudos recentes demonstraram que o gene EXPANSINA-LIKE B (EXLB) é induzido em folhas e raízes deArachis duranensissubmetidas ao déficit hídrico. Embora a importância deEXLB na resposta ao estresse abiótico em algumas espécies vegetais de outros gêneros, esse gene ainda não foi caracterizado no gênero Arachis. O presente trabalho teve como objetivo principal caracterizar o gene EXLB em 13 genótipos da secção Arachis e analisar o seu perfil de expressão em resposta ao déficit hídrico. Os genótipos avaliados são compostos por: i) silvestres diploides (n=8) e tetraploides (n=1) ii) cultivados tetraploides (n=3) e iii) anfidiploide (n=1). Iniciadores foram desenhados em regiões conservadas deEXLB baseando-se nos dados de sequências transcritas de Arachis spp. e em sequências já depositadas em banco de dados públicos. Os produtos de amplificação foram obtidos por PCR com DNA genômico (gDNA) de quatro genótipos da secção Arachis. A sequência nucleotídica completa do gene EXLB de 13 genótipos foi caracterizada por meio de RT-PCR com a sequência codificadora do DNA (cDNA), tendo como referênciaEXLB de A. duranensis (AdEXLB). O gene apresenta quatro exons (753 pb), uma região 3’UTR (242 pb) e uma região 5`UTR (106 pb), totalizando 1.831 pb. No alinhamento do gDNA(1.831 pb) de quatro genótipos foram identificados 12 SNPs(polimorfismo de base única). Noalinhamento do cDNA(753 pb) dos 13 genótipos foram identificados 11 SNPs.A sequência do cDNA dos 13 genótipos revelou altos níveis de similaridade para os 13 genótipos, com resíduos de aminoácidos conservados comuns entre as famílias de proteínas da EXPASINA-LIKE B. As análises de RT-qPCR mostraram uma regulação positiva da expressão da EXLB em resposta ao déficit hídrico gradual nos 13 genótipos utilizados. Uma variação da regulação da expressão foi observada entre os genótipos, com A. villosa e A. gregoryi mostrando os maiores níveis de expressão relativa (23 e 28 vezes, respectivamente) comparados ao grupo controle (não-estressado), ao contrário de A. magna, que apresentou o menor nível de expressão comparado ao grupo controle (3,64 vezes).