Expressão de genes cloroplastidiais de cana-de-açúcar (Saccharum spp.)em reposta à seca

Abstract

A cana-de-açúcar é uma gramínea com grande capacidade de acumular sacarose em seu colmo, a qual é purificada para produção de açúcar, etanol e biodiesel.As plantas são capazes de perceber alterações ambientais e modificar o perfil de expressão gênica, ativando mecanismos de defesa, incluindo a regulação da fotossíntese nos cloroplastos. Assim, o conhecimento do perfil de expressão do genoma cloroplastidial viabiliza a identificação dos genes que regulam a respostaaestresses abióticos. Através de busca in silico por transcritos cloroplastidiais em banco de ESTs de cana-de-açúcar, foram identificados12 genes com expressão em bibliotecas de folha em diferentes estágios de desenvolvimento,utilizados para desenho deprimers específicos. O RNA total foi extraído a partir de folhas+1 de cana-de-açúcar das variedades RB92579 (tolerante) e RB72454 (sensível) submetidas a estresse por déficit hídrico. Após transcrição reversa, aqPCR foi conduzida no sistema Rotor-Gene 6000 e a validação dos dados foirealizada no programa REST 2009. A análise in silicomostrouuma prevalência dos genes cloroplastidiaisem bibliotecas de folhas. As análises de expressão gênica apontam a perfis de expressão diferenciados nas variedades analisadas. O aumento nos níveis dos transcritos codificantes para componentes dos fotossistemas parece auxiliar a cana-de-açúcar na tolerância à seca, pela reposição e/ou aumento do número de fotossistemas na membrana do tilacóide. Enquanto que a repressão do gene petA (citocromo b6f) pode favorecer a redução da produção de espécies reativas de oxigênio (ROS). O gene rbcLapresentou uma indução navariedade tolerante em comparação com a sensível, podendo estar relacionado com a alta produtividade atribuída a essa variedade. Assim, indicamos os genes cloroplastidiais psaA, psaB, psbA,psbD e petA os mais relacionados à tolerância à seca, podendo ser fortes candidatos a marcadores moleculares cloroplastidiais de tolerância à seca, visando auxiliar programas de melhoramento genético de cana-de-açúcar.