Root transcriptome profiling of membrane transporters in rice plants symbiotically associated with mycorrhizal fungi and in response to arsenic

• Grant number: 12/10767-4
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Young Researchers
• Start date: July 01, 2012
• End date: March 31, 2015
• Field of knowledge: Biological Sciences - Botany - Pant Physiology
• Principal Investigator: Sara Adrian Lopez de Andrade
• Grantee: Sara Adrian Lopez de Andrade
• Host Institution: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brazil
• Associated research grant: 11/18097-5 - Root transcriptome profiling of membrane transporters in rice plants symbiotically associated with mycorrhizal fungi and in response to Arsenic, AP.JP

Abstract

Ao redor de 80% das plantas terrestres encontram-se associadas, em relação mutualística, com fungos micorrízicos arbusculares (FMAs). De modo geral, esta associação traz benefícios nutricionais e aumenta a tolerância a estresses bióticos e abióticos, e dentre esses últimos há elementos potencialmente tóxicos como ao arsênio (As), tendo sido relacionada esta maior tolerância à influência de FMAs. O objetivo desse projeto é analisar o transcritoma de raízes de duas variedades de arroz, uma de cultivo alagado e outra de terras altas, associadas ou não a FMA e, em resposta a As, com o fim de entender o papel da micorriza arbuscular na absorção e tolerância a este metalóide. O projeto terá como foco principal transportadores de membrana envolvidos na absorção/transporte de As, mas uma vez que gerará uma grande quantidade de dados, não necessariamente ficará restrito a isto. Exceto o seqüenciamento de ESTs de uma espécie de FMA e um trabalho sobre proteoma da interação planta x FMA, não muito mais foi feito para desvendar este aspecto da relação simbiótica com a profundidade que se propõe aqui. O estudo terá a abordagem do RNAseq e pretende-se a obtenção, além do transcritoma da raiz associada ou não ao FMA, e em resposta ao As, o transcritoma referente ao micélio extrarradicular do FMA. Como parte complementar ao transcritoma será realizada a análise do perfil protéico da raiz por meio de eletroforese bidimensional (2-DE), que permitirá obter informações das proteínas diferencialmente expressas nos diferentes tratamentos e relacioná-las com a resposta ao estresse e aos mecanismos de tolerância ao As em plantas micorrizadas ou não. Nos experimentos será utilizado um isolado de FMA com genoma parcialmente seqüenciado, e isto, junto com o acesso ao genoma de arroz, permitirá comparar seqüências durante a análise dos dados. Além dos estudos moleculares e de bioinformática, será feita a caracterização da infecção, do crescimento das plantas, do conteúdo de As e nutrientes e também a validação de genes por hibridização in situ e por PCR em tempo real de células contendo arbúsculos, obtidas por microdisecção a laser.