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Análise de expressão profunda revela estratégias distintas de resposta ao frio em seringueira (Hevea Brasiliensis)

Processo: 19/12299-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
Vigência: 01 de julho de 2019 - 31 de dezembro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Pesquisador responsável:Anete Pereira de Souza
Beneficiário:Anete Pereira de Souza
Instituição-sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Genômica  Biologia computacional  Seringueira  Expressão gênica  Estresse abiótico 

Resumo

A borracha natural, um produto indispensável usado em aproximadamente 40.000 produtos, é fundamental para a indústria de pneus. A espécie de seringueira Hevea brasiliensis (Willad. Ex Adr. De Juss.) Muell-Arg., nativa da floresta amazônica, é a maior produtora mundial de látex. O mwlhoramento de seringueiras é demorado, caro e requer grandes áreas. Assim, estudos genéticos poderiam otimizar avaliações de campo, reduzindo o tempo e a área necessária para esses experimentos. Neste trabalho, o sequenciamento do transcriptoma foi utilizado para identificar um conjunto completo de transcritos e avaliar a expressão gênica envolvida nas diferentes estratégias de resposta ao frio dos genótipos RRIM600 (resistente ao frio) e GT1 (tolerante ao frio).ResultadosConstruímos um transcriptoma abrangente usando várias fontes de banco de dados, o que resultou em 104.738 transcritos agrupados em 49.304 genes. Os dados de RNA-seq dos tecidos das folhas amostrados em quatro diferentes tempos para cada genótipo foram utilizados para realizar uma análise de expressão em nível de gene. Genes diferencialmente expressos (DEGs) foram identificados através de comparações pareadas entre os dois genótipos para cada série temporal de tratamentos a frio.A anotação DEG revelou que o RRIM600 e o GT1 exibem diferentes estratégias de tolerância ao frio. Para lidar com o estresse pelo frio, o clone RRIM600 aumenta a expressão dos genes que promovem o fechamento dos estômatos, inibição da fotossíntese e um sistema mais eficiente de eliminação de espécies reativas de oxigênio (ROS). O transcriptoma também foi pesquisado por marcadores moleculares putativos (polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e microssatélites em cada genótipo e um total de 27.111 microssatélites e 202.949 (GT1) e 156.395 (RRIM600) SNPs foram identificados em GT1 e RRIM600. Além disso, uma pesquisa por eventos de splicing alternativo (AS) identificou um total de 20.279 eventos.ConclusõesA elucidação de genes envolvidos em diferentes estratégias de tolerância ao frio associadas a marcadores moleculares e informações sobre eventos de SA fornece uma ferramenta poderosa para futuras análises genéticas e genômicas do melhoramento de seringueira. (AU)