Detection of gene and enzyme expression in rice cultivars (Oryza sativa L.) grown in salt stress / Detecção de genes e expressão enzimática em cultivares de arroz (Oryza sativa L.) crescidas sob estresse salino

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

No Rio Grande do Sul, o principal sistema de irrigação da cultura do arroz é por inundação, podendo conduzir à salinização os solos com drenagem inadequada, especialmente as lavouras da região litorânea que utilizam a água da Laguna dos Patos, que está sujeita à salinização pela entrada do mar quando é baixo o nível da referida Laguna, tornando-se uma das maiores limitações ambientais na produção de arroz. Esta pesquisa teve como objetivos analisar a expressão enzimática de cultivares de Oryza sativa L. ssp. indica S. Kato e Oryza sativa L. ssp. japonica S. Kato, crescidas em diferentes níveis de salinidade e detectar genes envolvidos com a tolerância à salinidade, com base na hipótese de que as cultivares da Segunda subespécie apresentam maior tolerância à salinidade. No experimento foram utilizadas as cultivares BRS Bojuru, IAS 12-9 Formosa e Goyakuman pertencentes à O. sativa ssp. japonica e as cultivares de O. sativa ssp. indica BRS-7 Taim, BRS Querência e BRS Atalanta. As plântulas de arroz com 10 dias após a emergência (DAE) foram transferidas para casa de vegetação com temperatura e umidade controlada e crescidas em bacias de 15 L, contendo solução nutritiva de Hoagland meia força acrescida de 0, 25, 50, 75 e 100 mM de NaCl. As plântulas foram coletadas aos 14, 28, 42 e 56 dias após a transferência (DAT) e imediatamente armazenadas em ultrafreezer à -70 C para posterior anáxiv -lises. Os tecidos vegetais foram macerados e colocados em tubos eppendorf com solução extratora de Scandálios. A eletroforese foi realizada em géis de poliacrilamida 7% colocados em cubas eletroforéticas verticais. As bandas foram reveladas para os sistemas enzimáticos superóxido dismutase, peroxidase, catalase, esterase, glutamato desidrogenase, álcool desidrogenase, fosfoglucose isomerase, malato desidrogenase, enzima málica, alfa amilase e glucose-6-fosfato desidrogenase. Por intermédio de pesquisa in silico, realizada junto ao National Center for Biotechnology Information foram identificados os genes AY785147 SOS e AF319481 - CK1, envolvidos na tolerância a salinidade. A detecção dos genes consistiu da extração de DNA genômico segundo o método CTAB 2%, seguido de reações de PCR realizadas em termociclador mediante a utilização dos primers desenhados também in silico. Os produtos da amplificação foram detectados por eletroforese em gel de agarose 1,5%. A visualização do DNA corado com brometo de etídio foi feita sobre iluminação ultravioleta e as imagens digitalizadas. A expressão das enzimas envolvidas nos mecanismos de tolerância ao estresse salino é maior em O. sativa ssp. japonica. Fragmento do gene SOS1 foi encontrado em todas cultivares, com exceção da BRS Atalanta e o gene CK1 está presente em todas as cultivares avaliadas. Conclui-se que os sistemas enzimáticos são mais expressos nas cultivares de O. sativa ssp. japonica, nas folhas e aos 14 DAT, apresentando bandas mais intensas conforme o aumento da salinidade. A expressão das enzimas envolvidas nos mecanismos de tolerância ao estresse salino é maior em O. sativa ssp. japonica e os genes estudados estão presentes nas duas subespécies.

ASSUNTO(S)

stress salinidade arroz fisiologia vegetal sos1 enzyme oryza sativa l. padrões eletroforéticos ck1 isoenzimas

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