Fatores de transcrição da família ERF em coffea arabica : identificação e avaliação transcricional em estresses abióticos

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

21/12/2011

RESUMO

Os fatores de transcrição ethylene response factor (ERF) desempenham importante papel no desenvolvimento e na expressão dos genes que regulam a resposta de defesa em plantas. Sendo assim, o objetivo desse estudo foi identificar os fatores de transcrição ERFs presentes no banco de dados de ESTs em Coffea arabica e avaliar a atividade transcricional de 13 ERFs no cafeeiro, sob diversas condições de estresses abióticos. Para isso, foram realizadas buscas dentro do banco de dados do Projeto Genoma Café para a identificação e caracterização dos fatores de transcrição ERFs. Foram identificados 36 ERFs em Coffea arabica com o domínio completo AP2/ERF. A identificação dos domínios AP2/ERF foram conservados entre C. arabica e Arabidopsis. A análise in silico do perfil de expressão gênica mostrou que níveis elevados de expressão foram observados em bibliotecas derivadas de tecidos de frutos, folhas, flores e em bibliotecas submetidas à estresse hídrico. A partir da análise in silico, 13 ERFs pertencentes a oito grupos da família ERF foram selecionados e as análises de expressão sob estresses hídrico, salino e térmico foram realizadas. No que se refere ao estresse hídrico foi observado que, através da análise do perfil transcricional dentro da subfamília DREB, CaERF01 teve um aumento transcricional acentuado em plantas submetidas a déficit hídrico severo, enquanto que atividade transcricional de CaERF09 decresceu durante o mesmo estresse. Dentro da subfamília ERF, em todos os CaERFs, o máximo acúmulo de transcritos ocorreu no déficit hídrico severo. Foi também possivel observar que os grupos VIII e IX apresentaram padrões distintos de expressão no estresse hídrico. No estresse salino, dentre os membros da subfamília DREB, o máximo acúmulo de transcritos ocorreu seis dias após o início do estresse para CaERF01 e CaERF09. Dentre os membros da subfamília ERF, os genes CaERF30 e CaERF22 apresentaram o máximo acúmulo de transcritos 2 e 4 dias após o início do tratamento, respectivamene. Em CaERF19 e CaERF29, foi observado um aumento da atividade transcricional no sexto dia de estresse. Entretanto, para os genes CaERF27 e CaERF31 o padrão de transcrição se manteve alto em plantas com 12 dias de estresse salino. Durante o estresse térmico, dentro da subfamília DREB, nos genes CaERF01 e CaERF06 o acúmulo de transcritos se deu de forma gradual no início do estresse, atingindo o máximo cinco dias após o início tratamento. Dentro os membros da família ERF, os genes CaERF30 e CaERF31 apresentaram acentuado acúmulo no quinto dia de tratamento. A expressão do gene CaERF19 também foi analisada por q-PCR durante os estresses térmico, salino e hídrico, onde foi observada a indução da expressão nos três estresses. A indução da expressão da família ERF, em resposta a mais de um estresse, sugere que existe uma resposta cruzada (crosstalk) entre as diferentes vias de sinalização dos diferentes estresses. Os dados gerados neste trabalho fornecem subsídios para selecionar o melhores candidatos para futuras análises funcionais da família ERF em C. arabica, os quais ajudarão a compreender os determinantes genéticos da tolerância aos estresses abióticos, o que constitui um passo importante nos programas de melhoramento genético do cafeeiro.

ASSUNTO(S)

café - melhoramento genético genética - expressão plantas - genética molecular coffee breeding genes expression plants molecular genetics

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