Análise fisiológica e proteômica do meristema apical da cana-de-açúcar (Saccharum spp) sob aplicação de cálcio

Abstract

Na cana-de-açúcar, a conversão de meristema vegetativo para reprodutivo é uma etapa importante para o melhoramento genético, no entanto, é indesejável na produção comercial por consumir sacarose para o desenvolvimento da inflorescência. Este estudo teve como objetivo identificar proteínas diferencialmente acumuladas no meristema apical da variedade de cana RB867515 sob aplicação foliar de sulfato de cálcio, através de eletroforese 2D e espectrometria de massas. Foi testado o efeito do cálcio em parâmetros morfofisiológicos, concentração de macronutrientes e anatomia do ápice meristemático por microscopia ótica. Adicionalmente, foi avaliado o efeito do cálcio no proteoma do ápice meristemático durante as fases de pré e pós-indução do florescimento. A aplicação foliar de cálcio aumentou a altura de colmos, e a abertura estomática também foi alterada. A composição dos macronutrientes mostrou maiores níveis de cálcio e menores teores de potássio e magnésio. A aplicação foliar de cálcio reduziu em cerca de 20% o florescimento da cana planta e 35% na cana soca. Na análise proteômica, um total de 60 DEPs foram identificados por PMF a partir de perfis 2D de meristemas em pré ou pós indução floral, dos quais 14 foram observadas exclusivamente em meristemas tratados com cálcio, 11 foram identificadas exclusivamente após a indução floral, e 29 foram comuns em ambas as situações, porém mais abundantes em meristemas sem aplicação de cálcio antes da indução floral. A aplicação foliar de cálcio alterou significativamente o proteoma meristemático da cana-de-açúcar. O cálcio parece também melhorar a sinalização celular e a atividade antioxidante em meristemas. O efeito da aplicação foliar de cálcio no proteoma parece ser atenuado pelo tempo. As proteínas identificadas são fortes candidatas a estudos futuros envolvendo o controle do florescimento da cana, visando sua aplicação como marcador molecular funcional associadas ao cálcio, podendo auxiliar os programas de melhoramento genético desta cultura.