Análise da metilação de DNAs em acessos de mandioca (Manihot esculenta C.) submetidos ao déficit hídrico

Abstract

A metilação do DNA desempenha um papel fundamental no desenvolvimento e nas respostas das plantas a vários estresses chamando a atenção de melhoristas sobre este tema. Este trabalho teve como objetivo avaliar a dinâmica da metilação do DNA em genótipos de mandioca contrastantes para tolerância ao déficit hídrico. As variedades BRS Formosa (mais tolerante à seca) e BRS Dourada (menos tolerante à seca) foram cultivadas em casa de vegetação por 50 dias, e após isso, foi suspensa a irrigação. Os tratamentos consistiram de plantas não estressadas (controle negativo) e plantas estressadas (déficit hídrico) e três repetições. As amostras de DNA de cada variedade e tratamento foram usadas para gerar 12 bibliotecas (duas variedades de mandioca, dois tratamentos, e três réplicas) e submetidos a análise MethylRAD-Seq. Os dados sequenciados revelaram sítios metilados cobrindo 18 a 21% do genoma de M. esculenta, dependendo da variedade e tratamento. Os sítios metilados CCGG foram mapeados principalmente em regiões intergênicas, éxons e íntrons, enquanto os sítios CCNGG foram mapeados principalmente intergênicos, upstream, íntrons, e regiões de éxons, permanecendo menos detectados nas regiões UTR. Em ambos os casos, os sítios metilados nas UTRs foram menos detectados. A análise dos sítios diferencialmente metilados indicou que as variedades apresentaram perfis de metilação distintos, pois apenas 12% dos sítios (CCGG e CCNGG) foram metilados em ambas as variedades. Termos enriquecidos de ontologia gênica indicaram a resposta imediata da variedade tolerante à seca ao estresse, enquanto a variedade sensível parece sofrer mais danos potenciais do estresse. As redes de interação proteína-proteína previstas reforçaram tais perfis. Além disso, os genomas das duas variedades revelaram eventos SNPs/INDELs cobrindo genes destacados pelas redes de interação de proteínas. Desta forma, estes dados podem ser úteis em decifrar os papéis da metilação do DNA nas respostas de tolerância à seca da mandioca e na adaptação a estresses abióticos.