Identification of reference genes for expression analysis by real-time quantitative PCR in drought-stressed soybean

Abstract

O objetivo deste trabalho foi validar, pela técnica de PCR quantitativo em tempo real (RT-qPCR) genes para serem utilizados como referência em estudos de expressão gênica em soja, em ensaios de estresse hídrico. Foram avaliados quatro genes comumente utilizados em soja: Gmβ-actin, GmGAPDH, GmLectin e GmRNAr18S. O RNA total foi extraído de seis amostras: três amostras de raízes em sistema de hidroponia com diferentes intensidades de déficit hídrico (0, 25, 50, 75 e 100 minutos de estresse hídrico), e três amostras de folhas de plantas cultivadas em areia com diferentes umidades do solo (15, 5 e 2,5% de umidade gravimétrica). Os dados brutos do intervalo cycle threshold (Ct) foram analisados, e a eficiência de cada iniciador foi calculada para uma analise da Ct entre as diferentes amostras. A aplicação do programa GeNorm foi utilizada para a avaliação dos melhores genes de referência, de acordo com a estabilidade. O GmGAPDH foi o gene menos estável, com o maior valor médio de estabilidade de expressão (M), e os genes mais estáveis, com menor valor de M, foram o Gmβ-actin e GmRNAr18S, tanto nas amostras de raízes como nas de folhas. Estes genes podem ser usados em RT-qPCR como gens de referência para análises de expressão gênica.

The objective of this work was to validate, by quantitative PCR in real time (RT-qPCR), genes to be used as reference in studies of gene expression in soybean in drought-stressed trials. Four genes commonly used in soybean were evaluated: Gmβ-actin, GmGAPDH, GmLectin and GmRNAr18S. Total RNA was extracted from six samples: three from roots in a hydroponic system with different drought intensities (0, 25, 50, 75 and 100 minutes of water stress), and three from leaves of plants grown in sand with different soil moistures (15, 5 and 2.5% gravimetric humidity). The raw cycle threshold (Ct) data were analyzed, and the efficiency of each primer was calculated for an overall analysis of the Ct range among the different samples. The GeNorm application was used to evaluate the best reference gene, according to its stability. The GmGAPDH was the least stable gene, with the highest mean values of expression stability (M), and the most stable genes, with the lowest M values, were the Gmβ-actin and GmRNAr18S, when both root and leaves samples were tested. These genes can be used in RT-qPCR as reference gene for expression analysis.