Respostas bioquÃmicas do feijÃo-de-corda [Vigna unguiculata L. (Walp.)] ao estresse salino e infecÃÃo pelo vÃrus do mosaico severo do caupi (CPSMV) reveladas pela proteÃmica quantitativa livre de marcaÃÃo

As sessile organisms, plants are exposed to a plethora of environmental stresses to which they must respond to maintain efficient growth and survival. Therefore, in order to improve our understanding on the complex mechanisms involved in the cowpea response to salt stress and to a compatible interaction with the cowpea severe mosaic virus (CPSMV), we used a label-free quantitative proteomic approach to identify the salt and virus responsive proteins in the leaves of the Pitiuba (CE-31) cultivar. The proteins extracted from the leaves (control and treated) 2 and 6 days post-treatment only with salt (DPS), only infected with CPSMV (DPV) or both of them (DPSV) were analyzed using mass spectrometry. At 2 DPS, 350 proteins with at least two-fold differences in abundance, in comparison with controls, were differentially accumulated in the leaves of the salt-treated (80% up and 20% down-accumulated), 281 at 2DPV (25% up and 75% down-accumulated) and 321 at 2 DPSV (45% up and 55% down-accumulated) plants. At 6 DPS, 350 proteins were differentially accumulated in the leaves of the salt-treated (90% up and 10% down-accumulated), 225 at 6 DPV (80% up and 20% down-accumulated) and 315 at 6 DPSV (94% up and 6% down-accumulated) plants. The qualitative analysis showed biochemical differences when the cowpea plants were challenged concurrently with both stresses. To cope with salinity, cowpea increased the abundance of proteins directly involved with the salt tolerance mechanisms. The results indicated that the CPSMV induce the down-accumulating of several proteins to invade and spread in host at early infection period (2 DPV), but at 6 DPV plant can induce accumulation of diverse proteins related with defense, although these strategies canât avoid the negatives effects of disease. When exposed simultaneously to salt/CPSMV stresses, a balance in protein accumulation involved in many biological process. This is the first work employing this approach in cowpea and providing evidences of the plant biochemical mechanisms involved in the responses of cowpea to these stresses.Como organismos sÃsseis, as plantas sÃo expostas a uma variedade de estresses ambientais aos quais devem responder para sobreviverem e se desenvolverem. A fim de melhorar a nossa compreensÃo sobre os mecanismos complexos envolvidos na resposta do feijÃo-de-corda ao estresse salino e na interaÃÃo compatÃvel com o vÃrus do mosaico severo do caupi (CPSMV), foi utilizada uma abordagem proteÃmica quantitativa, livre de marcaÃÃo, para identificar proteÃnas, responsivas a essess estresses em folhas de feijÃo-de-corda, cv. CE-31. As proteÃnas extraÃdas a partir de folhas primÃrias, 2 e 6 dias apÃs o tratamento sà com o sal (DPS), somente infectadas (DPV), ou sob aÃÃo combinada dos dois (DPSV) foram analisadas, usando espectrometria de massas e comparadas com grupo controle. No 2 DPS, foram identificadas 350 proteÃnas diferencialmente acumuladas (80% aumentaram em abundÃncia e 20% diminuÃram), no 2 DPV 281 (25% aumentaram em abundÃncia e 75% diminuÃram) e no 2 DPSV 321 (45% aumentaram em abundÃncia e 55% diminuÃram). Jà no 6 DPS, foram identificadas 350 proteÃnas diferencialmente acumuladas (90% mostraram aumento em abundÃncia e 10% diminuiÃÃo), no 6 DPV 225 (80% aumentaram em abundÃncia e 20% diminuÃram) e no 6 DPSV 315 proteÃnas(94% aumentaram em abundÃncia e 6% diminuÃram). Para lidar com a salinidade, o cv. CE-31 aumentou a abundÃncia de proteÃnas envolvidas diretamente com os mecanismos de tolerÃncia ao sal. Em relaÃÃo à infecÃÃo da planta pelo CPSMV, os resultados obtidos indicaram que o vÃrus induz reduÃÃo na abundÃncia de vÃrias proteÃnas nos tempos iniciais de infecÃÃo, provavelmente favorecendo a invasÃo e propagaÃÃo na planta, mas, no 6 DPSV, a planta recupera sua capacidade de acionar mecanismos de defesa, embora esses jà nÃo sejam mais efetivos para evitar o estabelecimento da doenÃa viral. Durante exposiÃÃo simultÃnea da planta ao sal e ao vÃrus, ocorreu um equilÃbrio entre o aumento e diminuiÃÃo em abundÃncia de proteÃnas envolvidas em diversos processos metabÃlicos. Esse trabalho à pioneiro nessa abordagem em feijÃo-de-corda e fornece evidÃncias dos mecanismos bioquÃmicos envolvidos nas resposta da planta a esses estresses