Teor de resveratrol no gênero Arachis L. e alotetraploides sintéticos e comportamento da resveratrol sintase em espécies de Arachis

• Main Author: Carvalho, Paula Andréa Sampaio de Vasconcelos [UNESP]
• Other Authors: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Estadual Paulista (UNESP) 2017
• Subjects: Resveratrol; Arachis; Fitoalexina; Expressão gênica; Phytoalexins; Gene expression
• Online Access: http://hdl.handle.net/11449/151936

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O gênero possui também outras espécies de interesse econômico, que têm sido utilizadas em programas de melhoramento do amendoim (espécies da seção Arachis) e espécies forrageiras de outras seções do gênero. Com relação às demais espécies, o germoplasma da grande maioria está disponível para a caracterização e pode, sem dúvida, contribuir para seu uso futuro. O gênero Arachis é um dos poucos que produzem o resveratrol, uma fitoalexina que, além de ser uma resposta da planta contra estresses, também tem ação antioxidante, sendo indicado para prevenção de cânceres e cardiopatias. A avaliação do potencial de produção de resveratrol foi realizada somente em algumas espécies da seção Arachis, faltando avaliação em outras espécies do gênero e nos tetraploides sintéticos que estão sendo utilizados para facilitar a transferência de alelos de espécies silvestres para a cultivada. Assim, o objetivo desse trabalho foi ampliar o conhecimento sobre resveratrol no gênero Arachis. Para tanto foram analisados 21 acessos de espécies silvestres de cinco diferentes seções do gênero Arachis, oito poliploides sintéticos e três cultivares de amendoim. A produção de resveratrol em um conjunto menor de cinco espécies foi acompanhada também de avaliação da expressão do gene que codifica a enzima resveratrol sintase, RS, para entender a variação observada no teor de resveratrol entre as espécies. Tendo em vista que cada experimento foi realizado em uma época diferente do ano e de modo separado, não foi possível reunir todos os dados e fazer uma comparação entre eles. Em todos os experimentos foram avaliadas folhas submetidas a estresse abiótico por raios ultravioleta (UV), que foi o melhor indutor de síntese em dados de literatura. Os resultados mostraram que 21 acessos de 17 espécies das cinco seções são capazes de produzir resveratrol, sendo o maior teor detectado em A. lignosa, da seção Procumbentes. Em relação ao potencial de produção dos híbridos, foi verificado que a concentração de resveratrol na maioria dos anfidiploides sintéticos é significativamente maior em relação aos parentais silvestres diploides. Além disso, a concentração de resveratrol nos híbridos resultantes do cruzamento entre anfidiploides e A. hypogaea foi significativamente maior que nos anfidiploides, sugerindo que a combinação entre alelos de silvestres e do cultivado tem um efeito positivo no aumento do resveratrol. Em relação às análises moleculares, notou-se que a expressão do gene é imediata ao término da indução, seguindo de forma decrescente. Por outro lado, as concentrações de resveratrol são crescentes em relação ao passar do tempo de coleta após a indução por UV. Os resultados demonstram o potencial do gênero como fonte de resveratrol, seja via amendoim cultivado, por meio de introgressão de alelos silvestres utilizando-se anfidiploides, ou pelo uso per se dos acessos de espécies silvestres, incluindo de outras seções distantes do amendoim, como é a Procumbentes, da qual faz parte A. lignosa, que apresentou o maior teor de resveratrol no estudo. === The Arachis genus comprises 81 species divided into nine taxonomic sections, being peanut (A. hypogaea L.) the main species due to its high nutritional value. The genus also has other species of economic interest, which have been used in breeding programs for peanut (species of Arachis section) and to forage production. Regarding the other species of Arachis, germplasm of most of them is available and their characterization could undoubtedly contribute to their future use. Arachis genus is one of the few that produces resveratrol, a phytoalexin that is synthesized by the plant due to a stress and it is also a antioxidant that has been used to prevention of cancers and heart diseases. The resveratrol evaluation in Arachis was carried out mainly in Arachis hypogaea and in some species of the section Arachis, lacking the evaluation in other species of the genus and in the synthetic tetraploids that have been used to facilitate the transfer of alleles from wild species to the cultivated one. Therefore, the objective of this study was to increase the knowledge about resveratrol in the genus Arachis. Twenty one accessions of wild species from five different sections of the genus Arachis, eight synthetic polyploids and three peanut cultivars were analyzed. The production of resveratrol in a smaller set of five species was also accompanied of evaluation of resveratrol synthase to try to understand the variation observed in the resveratrol content among the species. Since each experiment was performed at a different time of year and separately, it was not possible to gather all the data and make a comparison between them. In all experiments, leaves treated with ultraviolet radiation (UV) were evaluated, which was the best inducer of synthesis in literature data. The results showed that 21 accessions of 17 species of the 5 sections are able to produce resveratrol, being the highest content detected in A. lignosa from Procumbentes section. It was verified that the concentration of resveratrol in the majority of the synthetic amphidiploids is significantly higher in relation to the diploid wild parents. In addition, the concentration of resveratrol in the hybrids resulting from the crossing between amphidiploids and A. hypogaea was significantly higher than in amphidiploids, suggesting that the combination of wild and cultivated alleles has a positive effect on the increase of resveratrol. It was noticed that the expression of the gene is immediate at the end of the induction, following in a decreasing way. On the other hand, the concentrations of resveratrol are increasing in relation to the time of collection after the induction of the material. The results demonstrate the potential of wild species of genus Arachis as a 10 source of resveratrol, either via cultivated peanuts, through introgression of wild alleles using amphidiploids, or through the use of wild species accesses, including from other sections distant from peanut, such as A. lignosa.