Indução abiótica de genes de resistência em cana-de-açúcar relacionadas à defesa contra Sporisorium scitameneum

CNPqNos diferentes ambientes onde é cultivada a cana-de-açúcar, a cultura é submetida às mais diversas condições e exposta a uma ampla variedade de fatores, capazes de reduzir sua produtividade, sendo as doenças um deles. O carvão é uma das principais doenças da cana-de-açúcar que provoca a restrição do uso de variedades suscetíveis altamente produtivas. A indução de resistência consiste na ativação de mecanismos naturais de defesa das plantas contra patógenos por meio de indutores bióticos e abióticos. Este método alternativo de controle é uma proposta promissora para o controle de doenças, reduzindo a dependência aos produtos químicos e possibilitando, em algumas culturas, a utilização de cultivares com alto potencial agrícola e reduzida resistência a determinadas doenças. A expressão de genes e proteínas de resistência tem sido usada como uma importante abordagem experimental para conhecer função gênica e compreender os mecanismos moleculares que estão relacionados com processos de tolerância. A técnica de Reverse Transcription Poylemrase Chain Reaction (RT-PCR) é uma ferramenta útil na identificação de genes de defesa em plantas a estresse biótico. Este trabalho teve como objetivo analisar a diferença de expressão de genes e proteínas em cana-de-açúcar induzidas com elicitores abióticos para controle do carvão utilizando a técnica RT-PCR. Plantas da variedade SP 791011 (suscetível) com três meses de idade foram tratadas com: ASM (10 g do p.c./ 100 litros de água); Silicato de potássio (24g/l), Extrato alcoólico de Allamanda blanchetti (1000ppm) e plantas controle, não tratadas tiveram seus tecidos coletados com 0, 24, 48 e 72 horas após a indução de resistência e imediatamente acondicionado em nitrogênio líquido para a extração de RNA e proteínas totais, os quais foram extraídos da folha utilizando o reagente Trizol e o cDNA obtido utilizando o Kit SuperScriptII. Foram desenhados primers de genes de resistência da cana-de-açúcar ao carvão, e realizada a análise de expressão. As proteínas totais foram extraídas, solubilizadas e separadas por eletroforese bidimensional (2-DE) para posterior identificação via espectrometria de massas. Foram observadas mudança de expressão gênica e protéica nos diferentes tratamentos, principalmente na expressão dos genes de quitinase, glucanase e peroxidase. Foi possível verificar a eficiência dos diferentes indutores de resistência e estes resultados são muito úteis para ajudar a elucidar a base molecular dos mecanismos que as plantas utilizam para tolerar a presença de fungos fitopatogênicos.In different environments where it is grown in sugar cane, the culture is subjected to various conditions and is exposed to a wide variety of factors that can reduce productivity, illness being one of them. Coal is a major disease of cane sugar that causes the restriction of the use of susceptible varieties highly productive. The induction of resistance is the activation of natural defense mechanisms of plants against pathogens through biotic and abiotic inducers. This alternative method of control is a promising proposal for the control of diseases, reducing dependence on chemicals and allowing, in some cultures, the use of cultivars with high agricultural potential and reduced resistance to certain pathogens. The expression of resistance genes and proteins has been used as an important experimental approach to gene function knows and understand the molecular mechanisms that are related to processes tolerance. The Reverse Transcription Poylemrase Chain Reaction (RT-PCR) technique has been effective in the idetification of defense genes in plants to biotic stress. This study aimed to analyze the difference in expression of genes and proteins in sugarcane induced with abiotic elicitors to control coal using RT-PCR technique. Plants of the variety SP 791011 (susceptible) with three months of age were treated with: ASM (10 g pc / 100 liters of water); Potassium silicate (24g / l), alcoholic extract of Allamanda blanchetti (1000ppm) and control plants Untreated their tissues were collected with 0, 24, 48 and 72 hours after induction of resistance and immediately stored in liquid nitrogen for RNA extraction and total proteins, which were extracted from the leaf using the Trizol reagent and the cDNA Kit obtained using SuperScriptII. Primers were designed for resistance genes from sugar cane to coal, and performed expression analysis. The total protein were extracted, solubilized and separated by two-dimensional electrophoresis (2-DE) for identification via mass spectrometry. We observed a change in gene and protein expression in the different treatments, especially in the expression of genes for chitinase, glucanase and peroxidase. It was possible to verify the effectiveness of different inducers of resistance and these results are very useful to help elucidate the molecular basis of the mechanisms that plants use to tolerate the presence of pathogenic fungi