Proteômica radicular de cana-de-açúcar (Saccharum SPP.) associada a fungo micorrízico arbuscular sob o déficit hídrico

Abstract

O déficit hídrico é um dos principais fatores limitantes da produtividade da cana-de- açúcar, comprometendo o desenvolvimento da planta e podendo ocasionar perdas no canavial. A associação de plantas com organismos simbiontes como fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) podem mitigar os efeitos do déficit hídrico, pela modulação da expressão de genes e o acúmulo de proteínas e metabólitos específicos. Entretanto, relativamente poucas informações estão disponíveis sobre os mecanismos moleculares envolvidos nesta interação com FMAs e estresses nas plantas. O objetivo deste trabalho foi analisar as alterações fisiológicas, morfométricas e proteômicas em raízes de cana-de-açúcar associada a FMAs e submetidas ao déficit hídrico. Variedades de cana-de-açúcar (RB867515 e RB041443) foram propagadas em vasos inoculados ou não com esporos de Dentiscutata heterogama (FMADH) ou de Claroideoglomus etunicatum (FMACC). Após quatro meses da inoculação, metade dos vasos foram submetidos ao estresse por déficit hídrico por sete dias. Posteriormente, foi retomado o fornecimento de água para a realização de análises de reidratação. A análise proteômica diferencial foi realizada utilizando as variedades RB867515 e RB041443 submetidas ao déficit hídrico, inoculadas ou não pelo FMADH. As proteínas radiculares foram extraídas por método fenólico, quantificadas pelo método de Bradford, e digeridas com tripsina. Os peptídeos obtidos foram submetidos à espectrometria de massas via ESI-Q-ToF. Os espectros obtidos foram analisados no programa Progenesis QI (Waters) para quantificação e identificação das proteínas diferencialmente acumuladas (DAPs). As DAPs foram agrupadas por processo biológico e analisadas quanto a interação entre elas. Ambas variedades apresentaram alterações morfométricas e fisiológicas, com destaque para variedade RB867515, no qual os FMAs interagiram de forma mais eficiente. O FMADH interagiu de forma mais eficaz com as variedades RB867515 e RB041443. Na variedade RB867515 foi identificado um total de 399 proteínas e, destas, 29 foram DAPs, das quais 5 foram do tratamento não-inoculado com FMADH e 24 do tratamento inoculado com

FMADH. Já na variedade RB041443 foi observado 60 DAPs no tratamento não- colonizado e 22 na condição colonizada. Dentre as proteínas identificadas,

destacam-se as proteínas GDH, PLY10, Protoclorofila redutase sub. N independente de luz, SPINDLY, MDH citoplasmática e mitocondrial e desidratase NAD(P)HX dependente de ATP. Os resultados obtidos podem auxiliar na elucidação dos mecanismos de tolerância da cana-de-açúcar ao déficit hídrico associado a FMAs e no desenvolvimento de variedades mais tolerantes.