Caracterização estrutural e expressão diferencial de TLPs (Thaumatin-Like Proteins) em duas leguminosas da Caatinga sob estresses abióticos

Abstract

A seca e a salinidade estão entre os fatores de estresse que mais impactam o crescimento e o desenvolvimento das plantas, alterando a dinâmica dos ecossistemas naturais, a diversidade genética e diminuindo a produtividade agrícola. Além disso, os danos causados por esses estresses tendem a ser acentuados devido às mudanças climáticas globais. Tal cenário destaca a importância de estudos envolvendo espécies adaptadas a tais condições, como as leguminosas Cenostigma pyramidale e Stylosanthes scabra. São espécies com grande potencial na prospecção e análise de genes relacionados à tolerância a estresses abióticos. Proteínas semelhantes às taumatinas (TLPs) estão envolvidas tanto no processo de desenvolvimento como também na resposta da planta a estresses bióticos e abióticos. No presente estudo, nós identificamos, caracterizamos estruturalmente e verificamos o perfil transcricional de genes que codificam TLPs no transcriptoma dessas espécies em resposta a dois tipos de estresse: (a) C. pyramidale sob imposição de salinidade (30 min, 2 h e 11 dias após a imposição do estresse) e (b) S scabra 6, 24, 48 h após a supressão de rega e após 6 h de reidratação, inferindo sobre a diversidade genética, características funcionais e padrões de expressão em ambas as espécies. A análise in silico permitiu a identificação de 100 TLPs, sendo 36 e 64 TLPs nos transcriptomas radiculares de C. pyramidale e S. scabra, respectivamente. As sequências candidatas (para ambas as espécies) mostraram similaridade significativa com as TLPs descritas em outras espécies. A análise de expressão via PCR quantitativa em tempo real (RT-qPCR) revelou tendências de expressão distintas para as duas espécies, bem como entre os tecidos avaliados (folha e raiz). No entanto, a superexpressão de algumas TLPs pode estar associada com a tolerância de C. pyramidale à salinidade e a tolerância de S. scabra à restrição de água. As TLPs caracterizadas e diferencialmente expressas nas espécies estudadas representam candidatos promissores para uso biotecnológico e o melhoramento de plantas, com ênfase para leguminosas. visando à obtenção de plantas mais tolerantes à seca e salinidade.