Transcriptômica de fenilpropanoides e derivados em feijão-caupi submetido ao Cowpea aphid-borne mosaic vírus (CABMV)

Abstract

O feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) é uma importante fonte de proteínas em regiões tropicais e subtropicais. Entretanto, sua produtividade é restringida pelos fatores adversos, incluindo as infecções virais. Em tais situações, os metabólitos secundários conferem uma plasticidade metabólica para as plantas, fornecendo barreiras físicas e químicas. Assim, este estudo identificou e analizou a expressão de transcritos associados a via dos fenilpropanoides, seus derivados (flavonoides e isoflavonoides) e precursores (via do ácido chiquímico, fenilalanina e tirosina) no transcriptoma do tecido foliar de feijão-caupi resistente ao Cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV) após 1 hora (h) e 16 h da injúria seguida da inoculação de CABMV. Um total de 967 transcritos foram identificados por meio de BLASTn (e- value ≤ 1e-20). Tais transcritos codificaram todas as enzimas das vias precursoras e da biossíntese de fenilpropanoides, e a maioria das enzimas dos flavonoides (92,31%) e isoflavonoides (83,33%). Desse total, 65 transcritos diferencialmente expressos (DE), a maioria induzidos na primeira hora de exposição ao estímulo, codificando enzimas da via precursora (três enzimas), e da biossíntese de fenilpropanoides (sete enzimas), flavonoides (três enzimas) e isoflavonoides (cinco enzimas). Tais enzimas induzidas participam da síntese de aminoácidos (fenilalanina e tirosina), monômeros da lignina, cumarinas e fitoalexinas, compostos de relevância fisiológica para a defesa das plantas a patógenos. Esses dados sugerem principalmente a ativação da via dos fenilpropanoides e isoflavonoides na defesa de feijão-caupi aos estímulos aplicados. Adicionalmente, a prospecção de Multidrug and toxic compound extrusion (MATE), uma família de transportadores multifuncional, incluindo o transporte de metabólitos secundários, identificou 68 VuMATEs (MATEs de V. unguiculata). A árvore filogenética associada à ortologia indicou alguns VuMATEs como bons candidatos a desempenhar funções similares a de MATEs funcionalmente caracterizados. O transcriptoma RNA-Seq de VuMATEs compreendeu 244 transcritos associados a 54 loci. Desse total, 10 transcritos DE (9 UR e 1 DR) associados a seis loci VuMATEs em 1 h após a injúria seguida da inoculação de CABMV, evidenciando sua participação no processo de percepção do estresse. Este estudo contribui para a compreensão dos mecanismos moleculares associados a injúria e a patógenos em feijão-caupi.