Estudos fenotípicos e moleculares sobre variabilidade genética, qualidade de grãos e tolerância ao estresse por ferro em arroz
Resumo
Existe a constante necessidade de estudos visando o aumento da produtividade e da qualidade de grãos de arroz, auxiliados por avaliações de tolerância a estresses abióticos e, detecção da variabilidade genética. Portanto, este trabalho teve por objetivo caracterizar famílias mutantes de arroz quanto à tolerância ao estresse por toxidez de ferro, validar uma técnica de marcadores moleculares baseados em retrotransposons, com o intuito de detectar variabilidade genética em genótipos de arroz e analisar a expressão dos genes envolvidos na síntese do amido no endosperma de grãos de arroz. Sendo assim, nove famílias mutantes foram caracterizadas para caracteres fenotípicos e conteúdo de ferro em condições de hidroponia. 20 genótipos foram caracterizados com a técnica de REMAP e três cultivares de arroz tiveram a sua expressão gênica caracterizada por qRT-PCR. Os resultados obtidos demonstram que os genótipos BR-IRGA 409 e BRS 7 Taim, apresentam maior acúmulo de Fe2+ na parte aérea. As famílias de mutantes CGF-Z-M9-444CD, CGF-Z-M9-328 e CGF-Z-M9-243 foram classificadas neste estudo como tolerantes. O genótipo CGF-Z-M9-444CD foi um dos mutantes que menos acumulou ferro nos tecidos sob condição de estresse, sendo também caracterizado como tolerantes na analise visual. As variáveis comprimento de raiz, número de raiz, ferro, zinco e manganês, sofreram alterações em resposta ao estresse por ferro em condições hidropônicas. No estudo de expressão gênica para qualidade de grão foi possível constatar que constituições genéticas contrastantes quanto ao teor de amilose apresentam expressão diferencial para alguns genes analisados. Alguns destes genes tem seus níveis de expressão alterados no início do desenvolvimento do endosperma, indicando uma maior contribuição no inicio do enchimento dos grãos e que outros genes tem maior atividade no final do ciclo de desenvolvimento. Existe uma tendência, principalmente, para a cultivar BRS Firmeza de aumento na atividade dos genes estudados aos 20 dias após o florescimento com um declínio aos 25 dias após o florescimento e um aumento novamente aos 30 dias após o florescimento, evidenciando a relação existente entre a atividade destes genes com o caráter stay-green e a acumulação tardia de amido no endosperma deste genótipo. Também de acordo com os estudos realizados foi possível mensurar a variabilidade genética no germoplasma de arroz utilizando a técnica REMAP com baixo custo de execução e sem a demanda de equipamentos caros. Assim, é possível identificar indivíduos mais diferentes a nível de DNA, com o objetivo de utilizar essa informação para a realização de cruzamentos entre genitores distantes geneticamente, explorando assim a variabilidade em populações de segregantes transgressivos dentro de programas de melhoramento.