Identificação de genes responsivos à seca em raiz de arroz de sequeiro (Oryza sativa L.)

Abstract

O arroz é cultivado sob diferentes formas, no entanto seu cultivo em condições de sequeiro apresenta perdas consideráveis de quantidade e qualidade dos grãos produzidos. A ocupação de novas áreas como o Cerrado, aliado à preferência de grãos, tem exigido o desenvolvimento de novas cultivares mais adaptadas e resistentes a estresses bióticos e abióticos. A disponibilidade da sequência do genoma de arroz torna os estudos de genômica funcional sob condições de estresse hídrico incontestavelmente necessários. Neste estudo, bibliotecas subtrativas de cDNA de raiz de arroz de genótipos contrastantes para a tolerância à seca foram construídas. Foi realizada também uma análise proteômica para a identificação de proteínas diferencialmente expressas. Os resultados obtidos revelaram vários genes possivelmente envolvidos com a tolerância à seca, principalmente os relacionados com a manutenção da integridade da célula, além de proteínas expressas sob estresse hídrico. A identificação desses genes e proteínas contribui para a compreensão do funcionamento global de tolerância a seca em arroz de sequeiro. Atualmente, as variedades de sequeiro têm sido submetidas a intensos trabalhos de melhoramento com o objetivo de transformá-las em variedades adaptáveis e altamente atrativas para o cultivo sob condições aeróbicas. A compreensão dos mecanismos de tolerância a seca em arroz de sequeiro contribuem para auxiliar os programas de melhoramento visando a obtenção de genótipos melhor adaptados a condições de restrição hídrica. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Rice is cultivated under different systems, and when it is cultivated in dry conditions, considerable losses in terms of quantity and quality of grain produced are obtained. The occupation of new areas such as Cerrado, combined with grain preferences, has called attention for the need to develop new varieties more adapted and resistent especially to biotic and abiotic stresses. The availability of the genome sequence of rice makes the study of functional genomics under conditions of water stress unquestionably important. In this study, cDNA subtractive libraries of rice roots of genotypes contrasting for the tolerance to drought were constructed. A proteomic analysis to identify proteins differentially expressed was also performed. The results revealed several genes possibly involved in the tolerance to drought, especially those related to maintainance of cell integrity, and proteins expressed under water stress. The identification of these genes and proteins contribute to a better understanding of the global functioning of tolerance to drought in upland rice. Currently the uplands varieties have been subjected to intense genetic improvement aiming to obtain more adapted varieties for the cultivation under aerobic conditions. The understanding of the mechanisms of drought tolerance in upland rice can contribute to the genetic improvement programs to obtain genotypes better adapted to conditions of water restriction.