Seleção in silico e expressão diferencial de genes de defesa em uva (Vitis vinífera l.) sob condições de estresse biótico

Abstract

O gênero Vitis destaca-se entre as espécies frutíferas mais cultivadas mundialmente, apresentando grande importância econômica. Apesar dos altos rendimentos alcançados em sua produtividade, as espécies de Vitis tem apresentado susceptibilidade a vários agentes patogênicos, em especial a bactéria Xanthomonas citri pv. anacardii (Xcpa) considerada um dos mais sérios fatores limitantes para a produção de uvas de mesa e vinho em Pernambuco. O presente trabalho objetivou identificar, caracterizar e validar genes de resistência (R) promissores e relacionados aos processos de defesa vegetal em acessos contrastantes quanto à resistência a Xcpa para aplicação em programas de melhoramento genético da cultura. Dessa forma, foi conduzido um experimento em casa de vegetação visando à geração de bibliotecas de RNA-Seq de videira usando clones da cultivar ‘Red Globe’, considerada susceptível ao cancro bacteriano e do híbrido IAC-572 considerado moderadamente resistente ao cancro bacteriano. As plantas foram inoculadas com Xcpa e o RNA total foi extraído e enviado para construção das bibliotecas de RNA-Seq. Os genes de interesse foram minerados e caracterizados com o auxílio de ferramentas de bioinformática. Genes normalizadores e alvos de interesse foram validados via RT-qPCR. A partir das análises in silico, foi possível identificar 894 genes de resistência, contemplando todas as classes, sendo os RLP, STK e NBS mais representativos no transcriptoma de Vitis. A análise fenética utilizando candidatos da classe NBS-LRR formou sete clusters, os candidatos que possuíam os domínios NBS, NBS-LRR, CC-NBS e CC-NBS-LRR agruparam em seis clusters. A seleção dos genes de referência com base na análise de estabilidade em softwares específicos indicou um conjunto funcional de normalizadores para as duas cultivares de Vitis, sendo os três melhores (TRU5, TCBP e 60SRP) utilizados para a validação via RT-qPCR dos genes de interesse (NBS-LRR12, RLK, STK e STK4), selecionados nas bibliotecas de RNA-Seq. Desses, RLK e STK não tiveram sua expressão alterada nos tempos avaliados em nenhuma das cultivares. NBS-LRR12 e STK4 não apresentaram expressão diferencial nos dois primeiros tempos (90 minutos e 24 horas após a inoculação), porém, foram superexpressos com 48 horas de estresse na cultivar resistente e não significativos na cultivar susceptível, indicando uma resposta genótipo tardia e específica. Os resultados contribuíram para um melhor entendimento das características moleculares dos genes de resistência e sua participação no processo de defesa em videira.