Perfil transcricional de aveia branca sob estresse osmótico no início do estádio vegetativo
Resumo
A aveia branca (Avena sativa L.) é uma cultura de importância mundial e nacional. Devido a seus constituintes nutricionais de elevado interesse do mercado consumidor, a demanda por esse cereal vem crescendo ao decorrer do tempo. Com o agravamento do fenômeno do aquecimento global, cada vez mais regiões do planeta sofrem com a falta de água, um problema que impacta a agricultura de forma dramática. Nos últimos anos a área dedicada a produção de aveia, apesar de estável, vêm sofrendo crescente pressão de eventos de estiagem prolongados, acontecimentos esses, que podem afetar gravemente a produtividade dessa cultura. Uma das estratégias para mitigar as perdas ocasionadas pelo déficit hídrico é o melhoramento genético de culturas. Nesse sentido, elucidar a base genética que controla a tolerância ao estresse por seca pode auxiliar os melhoristas. Em busca de genes candidatos para tolerância à seca, o sequenciamento de RNA (RNA-Seq) foi empregado para avaliar o perfil transcricional de aveia branca sob estresse osmótico no início do desenvolvimento vegetativo. Três experimentos com 12 cultivares de diversos programas de melhoramento foram conduzidos para identificar o genótipo com melhor resposta ao estresse por déficit hídrico, culminando na seleção e sequenciamento do transcriptoma da cultivar URS Altiva, notavelmente tolerante ao estresse osmótico. A predição funcional dos genes diferencialmente expressos (DEGs) foi obtida através de BLAST seguido de análise de ontologia gênica, com três níveis. Considerando p-value ajustado < 0,05 e Log2foldchange < -2 e > 2, verificou-se que o estresse promoveu a alteração da expressão de 2843 genes na parte aérea (2012 induzidos e 831 reprimidos) e 2351 genes na raiz (1378 induzidos e 973 reprimidos). A aveia branca revela uma complexa adaptação ao estresse osmótico, em que vias de biossíntese, componentes de parede celular e fatores de transcrição atuam inicialmente na resposta à seca enquanto genes envolvidos na produção de metabólitos secundários e na sinalização hormonal fortalecem a tolerância em plântulas. A análise de ontologia gênica revelou que a família gênica CYP do citocromo P450 se sobressaiu em todos os tecidos analisados, tanto em sua indução quanto em sua repressão. Tal achado sugere uma possível ligação com a tolerância ao estresse osmótico demonstrada pela cultivar URS Altiva. No entanto, são necessários estudos adicionais para confirmar e detalhar completamente essa potencial correlação. Adicionalmente, outros genes candidatos são os membros das famílias peroxidase, fatores de transcrição bZIP, bHLH, MYB e WRKY, e transportadores ABC.