Restabelecimento da tolerância à dessecação de sementes germinadas de Solanum lycocarpum A. St.-Hil.

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Data

2019-05-30

Autores

Silva, Girlânio Holanda [UNESP]

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Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

A tolerância à dessecação (TD) em sementes ortodoxas é adquirida na fase de maturação e perdida com a germinação (protrusão radicular). Todavia, a utilização de polietileno glicol (PEG) pode restabelecer a TD em sementes germinadas. Objetivou-se neste trabalho restabelecer a tolerância à dessecação em sementes germinadas de Solanum lycocarpum e estudar o transcriptoma e os mecanismos associados a este processo. Quatro repetições de 50 sementes germinadas com comprimento de raiz primária de 1, 2, 3, 4 e 5 mm foram tratadas com PEG 8000 à -1,7 MPa e mantidas à 10 °C por 72 horas e, após esse período, as sementes germinadas foram secadas em ambiente com solução de cloreto de lítio (65% de UR e 20 °C) até atingirem a umidade de 8,7%, como a do tratamento controle, as sementes germinadas não tratadas. Em seguida, as sementes germinadas foram pré-umidificadas em atmosfera saturada com vapor d’água por 24 horas à 20 °C e, então, submetidas às condições de germinação. O RNA foi extraído e sequenciado de raízes primárias de 2 mm de comprimento tratadas com PEG e não tratadas. Foram utilizadas três repetições biológicas de 100 raízes primárias para cada biblioteca de RNA, para o sequenciamento (Paired-End 2 x 200 bp HiScan2500). Foram identificados aproximadamente 116.000 transcritos, dos quais 2896 genes tiveram expressão diferencial, 1.184 genes tiveram a expressão aumentada e 1.712 tiveram a expressão diminuída. Foram identificados genes relacionados ao restabelecimento da TD em S. lycocarpum, destacando-se as oleosinas, LEA14, GOLS1 e EMP1. A tolerância à dessecação em S. lycocarpum é governada por um complexo de interações e mecanismos moleculares, dos quais os principais são os processos biológicos e vias relacionadas ao metabolismo de lipídeos e respostas hormonais.
The desiccation tolerance (TD) in orthodox seeds is acquired during the maturation phase and lost with germination (root protrusion). However, the use of polyethylene glycol (PEG) can reestablish TD in germinated seeds. The aim of this research was to restore tolerance to desiccation in germinated seeds of Solanum lycocarpum and to study the transcriptome and mechanisms associated with this process. Four replicates of 50 germinated seeds with primary root length of 1, 2, 3, 4 and 5 mm were treated with PEG 8000 at -1.7 MPa and maintained at 10 °C for 72 hours and after that period the seeds germinated seeds were dried in a solution of lithium chloride solution (65% RH and 20 °C) until reaching the humidity of 8.7%, as the control treatment, the untreated germinated seeds. Then the germinated seeds were pre-humidified in an atmosphere saturated with water vapor for 24 hours at 20 °C and then submitted to the germination conditions. RNA was extracted and sequenced from 2 mm long primary roots treated with PEG and untreated. Three biological replicates of 100 primary roots were used for each RNA library for sequencing (Paired-End 2 x 200 bp HiScan2500). Approximately 116,000 transcripts were identified, of which 2896 genes had differential expression, 1,184 genes had increased expression and 1,712 had decreased expression. Genes related to the reestablishment of TD in S. lycocarpum were identified, with emphasis on oleosins, LEA14, GOLS1 and EMP1. The desiccation tolerance in S. lycocarpum is governed by a complex of interactions and molecular mechanisms, the main ones being the biological processes and pathways related to lipid metabolism and hormonal responses.

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Palavras-chave

Sementes florestais. Transcriptoma. Solanaceae. Cerrado.

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