EXPRESSÃO DE GENE DA SÍNTESE DE BETACIANINA EM Alternanthera philoxeroides (MART.) GRISEB. SOB ELICITAÇÃO POR NaCl E TIROSINA

Resumo

As betalaínas são uma classe de compostos nitrogenados, localizadas nos vacúolos das plantas, que apresentam propriedades antioxidantes e de detoxificação e que podem funcionar como osmólitos na defesa de processos fisiológicos, contra estresses abióticos. Esta classe de pigmentos, entre as plantas, é restrita a 13 famílias da ordem Caryophyllales sendo a família Amaranthaceae, através da espécie Alternanthera philoxeroides provêm um excelente modelo biológico para o uso de técnicas que permitam a quantificação da expressão dos genes, da rota de biossíntese das betalaínas. Neste trabalho, o modelo proposto, para o estudo da rota de síntese das betacianinas em plantas foi à espécie medicinal A. philoxeroides (Mart.) pois seus extratos apresentam estes compostos, que são amplamente utilizados como corantes naturais de alimentos e cosméticos, devido à sua alta capacidade antioxidativa. Os elicitores, quando adicionados ao meio de cultivo podem promover alterações no metabolismo secundário, estimulando a expressão de genes de síntese das betacianinas. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi avaliar o teor de betacianina, bem como, o perfil de expressão dos genes envolvidos na rota biossintética deste composto, em plantas de A. philoxeroides, submetidas à elicitação por NaCl e pelo aminoácido tirosina. Para o experimento da salinidade, plantas de A. philoxeroides foram cultivadas in vitro, em meio MS líquido, no substrato vermiculita, durante 35 dias. Após esse período, foi adicionado ao meio uma solução de NaCl (400 mM) e coletada a parte aérea das plantas, após 0, 12, 24, 36 e 48 horas de exposição. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado, onde para as análises dos teores de betacianinas foram utilizadas três repetições biológicas e para as de qRT-PCR, além de três biológicas, três repetições técnicas (triplicatas na placa). Os dados do teor de betacianina foram submetidos à análise de variância, e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade, com o auxílio do WinStat. Para o experimento da tirosina, segmentos nodais foram inoculados em meio MS, na presença e ausência de tirosina (0 e 75 μM) tendo sua parte aérea coletada, após 35 dias de cultivo. Foi realizada, além da extração das betacianinas, a quantificação da expressão diferencial através da reação em cadeia de polimerase em tempo real (qRT-PCR), utilizando como controle endógeno o gene de Actina. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado, onde para as análises dos teores de betacianinas foram utilizadas três repetições biológicas e para as de qRT-PCR, além de três biológicas, três repetições técnicas (triplicatas na placa). Os dados do teor de betacianina foram submetidos à análise de variância, e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro, com o auxílio do WinStat. Em relação à concentração betacianinas, houve um aumento de 22,8% no teor até às 36 horas de exposição ao sal. Já nas plantas crescidas na presença de tirosina esse aumento foi de 6% Na análise qRT-PCR foi possível observar que a partir das 12h de estresse por sal, houve aumento da expressão do gene da 5GT até as 24h seguido por decréscimo e novo aumento em 36 e 48 horas, respectivamente. O gene 5GT também aumentou sua expressão em resposta à tirosina. Dessa forma, sugere-se que em plantas de A. philoxeroides, a enzima Betanidina 5-O-glucosiltransferase, pertencente à rota de biossíntese das betacianinas tem sua maior expressão em 48 horas.