Genes de resistência a patógenos em feijão-caupi e em outras leguminosas: caracterização e diversidade

Abstract

A cultura do feijão-caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.] apresenta importância econômica em nível internacional, entretanto ela é frequentemente acometida por uma diversidade de patógenos. Nesse contexto a família gênica NBS-LRR de genes de Resistência (R) se destaca devido ao seu papel fundamental na defesa das plantas contra o ataque de patógenos, sendo a maior e mais diversificada família desse grupo. O objetivo do presente estudo foi caracterizar genes NBS-LRR em feijão-caupi, desenvolver marcadores moleculares RGA (Resistance Gene Analogs) e validar genes diferencialmente expressos em uma interação planta-vírus. Inicialmente, sequências candidatas para genes NBS-LRR foram obtidas no banco de dados NordEST, procedendo-se com a anotação dos dados, tradução e identificação dos domínios conservados por meio de ferramentas in silico. Um total de 57 sequências NBS-LRR completas foi identificado em feijão-caupi. Como as proteínas codificadas pelos genes R apresentam domínios e motivos conservados, foi possível desenvolver marcadores RGAs usando as sequências de feijão-caupi como sonda contra o banco de Phaseolus vulgaris L. Foram desenhados 16 pares de iniciadores para P. vulgaris, identificando-se um percentual de 87,5% de transferibilidade para o feijão-caupi. Destes, dois foram polimórficos e apresentaram segregação mendeliana em uma população de mapeamento para o vírus do mosaico severo do feijão-caupi (CPSMV). Os 57 candidatos foram ancorados nos 20 pseudocromossomos de Glycine max (L.) Merr., verificando-se repetições in tandem deste grupo gênico. A análise de expressão gênica diferencial in silico foi realizada utilizando dados de RNAseq e SuperSAGE. A validação da expressão gênica via RT-qPCR foi através do desenho de primers, com os dados de SuperSAGE, onde três genes alvo apresentaram indução nos níveis de expressão após 16 horas da inoculação com o patógeno. Esses resultados mostram-se valiosos para o melhoramento genético do feijão-caupi.