Dinâmica transcricional em plantas transgênicas superexpressando genes relacionados à imunidade vegetal

Abstract

Os efeitos negativos do estresse biótico e abiótico na produtividade agrícola variam de acordo com a cultura hospedeira, o patógeno e as condições ambientais. Esses impactos têm amplas consequências econômicas para o setor agrícola e para a segurança alimentar global. Para mitigar as perdas devastadoras causadas por esses estresses na agricultura, as abordagens biotecnológicas para a melhoria das culturas tornaram-se uma estratégia proeminente. Nesse contexto, a exploração e identificação de genes candidatos em espécies de plantas silvestres é particularmente relevante, pois essas plantas, devido à sua coevolução com patógenos e estresses abióticos, servem como um reservatório de diversidade genética. Os genes de defesa incluem aqueles que conferem proteção contra estresses bióticos, como os genes R, que interagem diretamente com os genes Avr nos patógenos. Diversos genes também desempenham papéis cruciais na tolerância a condições ambientais adversas e aos estresses abióticos associados. O objetivo deste estudo foi identificar e analisar o comportamento de genes relacionados à defesa sob diferentes condições de estresse, utilizando a planta modelo Arabidopsis thaliana. Por meio da transformação genética, técnicas de fenotipagem e sequenciamento de transcriptoma, avaliou-se o comportamento de várias categorias de genes candidatos em resposta a estresses bióticos (Meloidogyne incognita e Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans), estresse abiótico (seca) e a combinação de estresses bióticos e abióticos. Nos sistemas estudados, a supressão dos genes AdEXLB8, que codifica uma proteína expansina em Arachis duranensis, e AsTIR19, um gene NLR truncado de Arachis stenosperma , resultou em respostas de defesa eficazes, induzindo mudanças transcricionais estatisticamente significativas nas plantas transgênicas. Os resultados obtidos por meio das análises in planta dos papéis desses genes candidatos destacam seu potencial para a melhoria das culturas, aumentando a resistência aos estresses bióticos, abióticos e combinados.