Expressão gênica diferencial durante déficit hídrico em duas cultivares de cana-de-açucar - Dedemo, Gisele Cristina [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2006)
A cultura da cana-de-açúcar é de grande importância econômica nas regiões tropicais e subtropicais, especialmente para alguns países da América, como o Brasil, que é atualmente o maior produtor mundial. Estresses abióticos, como a seca, podem reduzir os rendimentos das lavouras. Sendo assim, a identificação e a compreensão dos mecanismos de tolerância à seca são fundamentais no desenvolvimento de novas cultivares comerciais mais tolerantes ao déficit hídrico. O objetivo deste trabalho foi identificar, através da técnica de macroarranjos de cDNA, o perfil de expressão de genes pertencentes a diferentes vias metabólicas em folhas de duas cultivares de cana-de-açúcar (Saccharum spp), uma tolerante ao estresse por déficit hídrico (SP83-2847) e outra sensível (SP90-1638) submetidas a dois períodos de restrição no fornecimento de água, ocasionando um estresse por déficit hídrico leve (T1) e severo (T2). Por meio das análises dos resultados foi possível identificar, na cultivar tolerante, a indução de ESTs (etiquetas de seqüências expressas) com similaridade a genes de enzimas de síntese de osmoprotetores, tais como prolina, hidroxiprolina e GABA (ácido g-aminobutírico); de hormônios vegetais como o ácido abscísico (ABA) e o ácido jasmônico (JA) e repressão de ESTs similares aos genes das enzimas de biossíntese de amido, de glicina betaína e de algumas enzimas do sistema de defesa antioxidante. Ao passo que, na cultivar sensível foram induzidas ESTs similares aos genes de enzimas de síntese dos osmoprotetores trealose e glicina betaína; do sistema de defesa antioxidante e reprimidas ESTs com similaridade a genes das enzimas de síntese de prolina, hidroxiprolina e GABA e envolvidas na biossíntese de ABA e de jasmonatos. Em ambas as cultivares, ESTs similares a genes de diferentes enzimas fotossintéticas foram reprimidas.

Sugarcane crop is of large economic importance in the tropical and subtropical regions, especially in some countries of Central and South America as Brazil, which is actually the major worldwide producer. Abiotic stress, such as drought, can reduce yield of the farmings. Thus, identification and understanding of the drought tolerance mechanisms is crucial to the development of new commercials cultivars more tolerant to water deficit. The aim of this study was to identify, using cDNA macroarrays technique, expression profile of genes involved in distinct metabolic pathways in leaves of two sugarcane (Saccharum spp) cultivars, one water stress tolerant (SP83-2847) and another water stress sensitive (SP90-1638) which were submitted to periods of withhold watering occasioning a mild (T1) and severe (T2) water deficit stress. Through the analysis of the results, it was identified in the tolerant cultivar up-regulated ESTs similar to genes of enzymes involved in the synthesis of osmoprotectants, such as proline, hydroxyproline, GABA (g-amino butyric acid), of synthesis of plant hormones as abscisic acid (ABA) and jasmonic acid (JA); and down-regulated ESTs similar to genes of enzymes of the biosynthesis of starch, glycine betaine and of some enzymes involved antioxidant defense system. In the other hand, ESTs similar to genes of enzymes involved in the biosynthesis of the osmoprotectants as trehalose and glycine betaine and enzymes from the antioxidant defense system were induced as well as were down-regulated ESTs similar to genes of enzymes of synthesis of proline, hydroxyproline and GABA and involved in biosynthesis of ABA and jasmonates, for the sensitive cultivar. In both cultivars, ESTs with similarity to genes of different photosynthetic enzymes were repressed.
Keywords: Molecular biology; Drought stress; Cana-de-açúcar; Biologia molecular; Estresse por seca; Etiqueta de seqüência expressa; Macroarranjo de cDNA