| Summary: | Submitted by Caroline Falcao (caroline.rfalcao@ufpe.br) on 2017-04-06T19:10:05Z
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Previous issue date: 2012-03-02 === A salinidade dos solos é um fator limitante para o desenvolvimento da cultura da cana-de-açúcar no Brasil, porém as plantas em geral apresentam mecanismos de tolerância variável ao estresse por salinidade. Nestes, pode haver alterações na expressão gênica que se tornam importantes objetos de estudo, que pode ser realizado através de análise proteômica. Assim,o objetivo do trabalho foi identificar peptídeos diferencialmente expressos em plantas de cana-de-açúcar submetidas ao estresse salino. Para tal, foi conduzido experimento em casa de vegetação com quatro variedades de cana-de-açúcar (RB867515, RB92579, RB72454 e RB855536) e duas condições salinas, 0 mM (controle) e 200 mM de NaCl. As coletas foram realizadas após 2 e 72 h da indução ao estresse por sal, tanto para as análises fisiológicas quanto para a análise proteômica. Os parâmetros fisiológicos avaliados foram: vazamento foliar de eletrólitos, potencial hídrico foliar, teor relativo de água, transpiração, fotossíntese e condutância estomática. Para a análise proteômica,as proteínas totais da folha +1 e raízes foram extraídas, quantificadas e analisadas por eletroforese bidimensional. A análise das imagens dos géis foi realizada em programa computacional onde em cada contraste apenas uma variável foi considerada (condição salina ou variedade). Spots diferenciais foram excisados, digeridos com tripsina e somente os de raiz foram identificados via espectrometria de massas. De acordo com os parâmetros fisiológicos, foram selecionadas as variedades RB855536 como a mais sensível à salinidade e a RB867515 como a mais tolerante. Foram observados peptídeos diferencialmente expressos distribuídos nos contrastes em ambas as variáveis (condição salina ou variedade) e órgãos estudados, categorizados por processo biológico e função molecular através de sua ontologia gênica.A variedade tolerante (RB867515) mostrou maior acúmulo de proteínas envolvidas com crescimento, desenvolvimento, metabolismo de carboidratos e energético após 2 h de estresse,indicando que nessas plantas a detecção do fator de estresse parece ativar sinalização para continuar o crescimento radicular, evitando regiões com excesso de íons tóxicos. Por outro lado, foi verificada na variedade sensível a presença dessas proteínas apenas no tratamento após 72 h. Em adição, proteínas envolvidas na metabolização de radicais livres, proteção de proteínas e estabilização de membranas tiveram sua expressão induzida na fase inicial de exposição ao estresse na variedade tolerante, enquanto que na sensível essas proteínas só foram expressas no tratamento após 72 h. Tais resultados sugerem que essas vias de resposta ao estresse são mais eficientes para conferir maior tolerância à salinidade em cana-de-açúcar, e que sua efetividade para a tolerância fenotípica depende da detecção do estresse e ativação precoce da expressão dos genes codificantes. === Soil salinity is a limiting factor to sugarcanecrop development in Brazil, although in general plants present variable mechanisms of tolerance to salinity stress. In these, gene expression changes become important study focus, that can be performed through proteomic analysis. Thus, the objective of this work was to identify differentially expressed peptides in sugarcane plants submitted to salinity stress. For that, a greenhouse experiment was established with four sugarcane varieties (RB867515, RB92579, RB72454 and RB855536) and two salt conditions, 0mM (control) and 200 mM NaCl. Harvests occurred after 2 and 72 h of stress induction by salt, for physiological analyses as well as for proteomics.The evaluated physiological parameters were: leaf electrolytes leakage, leaf water potential, relative water content, transpiration, photosynthesisand stomatal conductance. In proteomic analysis, total proteins from leaf and roots were extracted, quantified and analysed through bidimensional electrophoresis. Gel images analyses were done computational program,where in each contrast only one variable was considered (salinity conditionor variety). Differential spotswere excised, digested by trypsin and only the root-derived were identified via mass spectrometry.According to the physiological parameters, were selected the varieties RB855536 as the most sensitive to salinity, and the RB867515 as the most tolerant. Differentially expressed peptides were observed distributed in the contrasts in both variables (salinity condition or variety) and sampled organs, organised in gene ontology categories by biologicalprocess and molecular function. Tolerant variety (RB867515) showed the highest accumulation of proteins involved in growth, development, carbohydrate and energy metabolism after 2 h of stress, indicating that in such plants the detection of stressing factor seems to activate signaling pathways towards keeping root growth, avoiding regions with toxic ions excess. On the other hand, the presence of these proteins in the sensitive variety was verified only in treatment after 72 h.In addition, proteins involved in free radicals metabolization, protein protection and membrane stabilization had their expression induced in the initial phase of stress exposure in tolerant variety, while in sensitive one these proteins were expressed only in treatment after 72h. Such results suggest that these stress response pathways are more efficient to confer higher tolerance to salinity in sugarcane, and their effectiveness for phenotypical tolerance depends on stress detection and early activation of the coding genes expression.
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