Modulação dos genes da nitrilase e do retrotransposon em cana-de-açúcar submetida a déficit hídrico

Abstract

A seca é um dos principais fatores abióticos que afetam a produtividade das plantas. Para detectar os genes expressos sob condições de deficiência hídrica desenvolveu-se uma análise da expressão gênica das plantas de cana-de-açúcar de uma cultivar tolerante (cv. SP83-2847) e outra sensível (cv. SP90-1638) à seca, utilizando macroarranjos de DNA para monitorar a expressão gênica de 3.575 clones de folhas de cana-de-açúcar e, a partir dos resultados obtidos foram selecionados dois ESTs (SCJFLR2036B11 e SCBFLR1005E12) que se apresentaram como diferencialmente expressos nas duas cultivares. Os clones foram seqüenciados e identificados e correspondem ao gene que codifica para a Nitrilase e para elementos genéticos móveis (Retrotransposon). Os dados de expressão gênica foram validados por meio de RT-PCR semiquantitativo e Southem blotting e a seqüência de nucleotídeos obtida foi utilizada nas buscas em bancos de dados e na comparação de seqüência o que contribuiu para a atribuição de função biológica. O gene similar ao da Nitrilase apresentou-se induzido tanto na situação de deficiência hídrica no cultivar sensível (SP90-1638) como no cultivar tolerante (SP83-2847) nas plantas não expostas ao déficit hídrico. O gene que codifica um elemento genético móvel (Retrotransposon) apresentou-se induzido no cultivar tolerante na situação controle em detrimento da situação estressada e invariável para cultivá-Io sensível nas duas situações.

Drought is one of the main abiotic stresses which aftect plant productivity. To detect genes expressed under drought conditions, a gene expression study of sugarcane plants was performed, with drought tolerant (cv. SP83-2847) and sensitive (cv. SP90-1638) cultivars, using DNA macroarrays to monitor gene expression of 3.575 sugarcane leaf clones, and from the obtained results two ESTs (SCJFLR2036811 and SC8FLR1005E12) identified as difterentially expressed in both cultivars. were selected. The clones were sequenced and identified as the gene which codifies Nitrilase and mobile genetic elements (Retrotransposon). Gene expression data were confirmed by Semiquantitative RT-PCR and Southern blotting analysis, and the obtained nucleotide sequence used in database searches and in sequence comparisons, which contributed for the biological function attribution. The gene similar to Nitrilase appeared to be induced under water deficiency in the sensitive cultivar (SP90¬ 1638) as well as in the tolerant cultivar (SP83-2847) in plants not submitted to water deficit. The gene which codifies a mobile genetic element (Retrotransposon) appeared to be induced in the tolerant cultivar under the controlled condition in detriment of the stress, and unchanged for the sensitive cultivar under both conditions.