Estudo da interação entre a via genética do microRNA156/squamosa promoter-binding protein-like e brassinosteróides durante o desenvolvimento de Arabidopsis thaliana

Abstract

Plant development is affected by different factors such as micro-RNAs (miRNAs) and phytohormones which interact in a complex regulation network. Among miRNAS, miRNA156 (miR156) regulates SQUAMOSA Promoter- Binding Protein-Like (SPL) transcription factor family affecting different plant development processes. Among phytohormones, brassinosteroids (BRs) participate in regulation of vegetal juvenile processes. miR156/SPL-BRs interaction is unknown whereby the aim of this work was to evaluate the interaction between those two pathways during Arabidopsis thaliana juvenile development. Main root (RP), lateral root number (RL) and hypocotyl length were selected as markers of this interaction. A. thaliana (Col-0 ecotype) overexpressing miR156 (miR156-OE), plants with miR156 reduced activity (Mimicry-156) and wild type (WT) plants were used. 24-Epibrassinolide (24- EBL), the most active BRs, was selected. miR156-OE plants have longer RP length, more RL and 24-EBL sensitivity. Opossite phenotypes were observed on Mimicry-156 plants. Besides, miR156-OE plants have longer hypocotyl length while Mimicry-156 plants have shorter. SPLs genes, SPL2, -3, -4, -5, and -6 responded to 24-EBL treatment. BRs pathway genes, CPD, BZR1, BES1 and BAS1 had changes in gene expression. Our data suggest a interaction between the miR156/SPL and BRs pathways and help to understand the molecular genetics of Arabidopsis development

O desenvolvimento vegetal é influenciado por diferentes fatores como os microRNAs (miRNAs) e os fitohormônios, os quaisinteragem numa complexa rede de regulação. Entre os miRNAs, o miRNA156 (miR156) regula os fatores de transcrição SQUAMOSA Promoter-Binding Protein-Like(SPL) afetando diferentes processos do desenvolvimento vegetal. Entre os fitohormônios, os brassinosteróides (BRs) participam na regulação dos eventos associados à fase juvenil da planta. A interação miR156/SPL-BRs não é conhecida, pelo qual, este estudo avaliou a interação destas duas vias durante o desenvolvimento juvenil de Arabidopsis thaliana. Formacaco da raiz principal (RP) e número de raizes laterais (RL) bem como o crescimento do hipocótilo foram utilizados como marcadores desta possivel interação. Foram utilizadas plantas de A. thaliana (Ecotipo Col-0) que expressam constitutivamente o miR156 (miR156-OE), plantas com níveis reduzidos do miR156 (Mimicry-156) e plantas selvagens (WT). Entre os BRs foi escolhido o 24-EpiBrassinolídeo (24-EBL) por ser o BR mais ativo. Plântulas miR156-OE apresentam maior comprimento da RP, maior número de RL e maior sensibilidade aos tratamentos com 24-EBL; fenótipos e comportamento opostosforam observados nas plântulas Mimicry-156. Além disso, plântulas miR156-OE apresentam maior comprimento do hipocótilo, enquanto as plântulas Mimicry-156 apresentam reduzido comprimento. Entre os genes SPLs que respondem ao tratamento com 24-EBL se encontram os SPL2, - 3, -4, -5, e -6. Entre os genes da via dos BRs foram observados alterações na expressão dos genes CPD, BZR1, BES1 e BAS1. Estes dados sugerem que a via genética do miR156/SPL interage com os BRs, e também contribuem para um melhor conhecimento da genética molecular do desenvolvimento de arabidopsis