Análise de expressão dos genes ShSRC2, ShCCA1 e ShCBFs em resposta ao frio e fotoperíodo em cana-de-açúcar

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Silva, João Pedro Ramos da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Saccharum sp.; Abiotic stress; Cascata de sinalização; Cold tolerance; Estresse abiótico; Expressão gênica; Gene expression; Signaling cascade; Tolerância a frio
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11144/tde-09102023-162933/

O crescimento e produtividade de cultivos economicamente importantes pode ser reduzida devido a diversos fatores ambientais, como seca, salinidade, temperaturas altas e baixas, além de outros tipos de estresses. Entre esses fatores, a ocorrência de baixas temperaturas como congelamento e resfriamento, pode ser bastante prejudicial e afetar a distribuição geográfica das plantas, principalmente culturas de regiões tropicais, como o caso da cana-de-açúcar. Após o estresse por baixas temperaturas ser identificado pelas plantas, um dos mecanismos adotados é a transdução de sinal por uma cascata de sinalização que ativa vários genes capazes de responder ao estresse de forma eficiente. Neste trabalho, buscou-se avaliar a resposta de alguns dos genes envolvidos nessas vias em plantas de cana-de-açúcar. Para isso, a identificação de possíveis genes relacionados com resposta ao frio em plantas foi iniciada com uma revisão de literatura utilizando a palavra-chave “cold stress genes”. Assim, foram obtidos 21 genes candidatos nas espécies de plantas Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) e arroz (Oryza sativa). Sequências ortólogas destes genes foram identificados em bancos de dados de cana-de-açúcar e seu potencial na resposta ao frio foi avaliado utilizando dados públicos de expressão em larga escala. Como resultado desta análise, foram selecionados os genes alvo ShSRC2, ShCCA1, ShCBF1 e ShCBF3 para avaliar suas respostas frente ao estresse agudo de frio de 4°C em condição de fotoperíodo de 16 horas de luz e 8 horas de escuro e, paralelamente, na condição de escuro total utilizando plantas com 35 dias após o plantio. Em todos os tratamentos amostras controle foram coletadas imediatamente no início dos tratamentos (tempo “zero”), seguido por coletas com 1, 2, 12 e 24 horas de estresse. Como resultado, foi observado que os genes ShSRC2, ShCCA1, ShCBF1 e ShCBF3 apresentaram comportamentos distintos frente ao tempo de exposição ao frio e condição experimental, com presença ou ausência de fotoperíodo. A identificação e posterior manipulação da expressão de genes responsivos ao frio ou de seus elementos regulatórios apresenta um potencial relevante para o melhoramento genético. Assim, este trabalho contribui na caracterização da expressão de genes de cana-de-açúcar cuja manipulação pode auxiliar no aumento da tolerância ao frio.