Caracterização de genes MADS em acessos de Coffea

Abstract

A produção de café com boa qualidade de bebida está relacionada com uma colheita de grãos em um mesmo estágio de maturação. Um dos fatores que pode influenciar a maturação uniforme dos frutos é a floração sincronizada. O controle genético do florescimento em plantas é realizado por uma família de genes, os genes MADS, amplamente caracterizados a nível molecular em diferentes espécies, que apresentam domínios protéicos conservados, e regulam a diferenciação do meristema e a identidade dos órgãos reprodutivos. Neste trabalho, esta família de genes foi estudada em Coffea arabica, para identificação e caracterização genômica, através de buscas por genes homólogos em bancos de ESTs de Coffea e amplificação destes em genomas de plantas normais e mutantes para florescimento. Análises in silico permitiram a identificação de homólogos a 9 locos MADS. Oligos específicos para cada um desses locos foram desenhados de maneira a permitir que toda a região codificadora fosse incluída. Os resultados obtidos demonstraram que os locos avaliados não apresentaram polimorfismos entre os genótipos avaliados. A ocorrência de homólogos aos genes MADS em café sugere que o florescimento desta espécie pode ser controlado por mecanismos comuns a outras espécies vegetais.

Overall cup quality of coffee fruits depends largely on maturation uniformity. Among genetic factors that could interfere with this aspects is a synchronized blossom. Flowering genetic control in several plant species is dependent on the expression of genes from the so called MADS family, which are broadly characterized regarding molecular aspects. These genes share conserved protein domains, and are transcription factors that control cell differentiation from vegetative meristems to reproductive organs. In this work, the MADS gene family was evaluated aiming identification of gene homologs and genomic characterization in both cultivated and flowering mutants accessions of Coffea arabica. In silico analysis performed in the Coffee Genome Database allowed the identification of homologs sequences to 9 different members of MADS family. Gene-specific primers were developed and through PCR reactions were able to amplify partial coding regions. Results demonstrated that for most genes there are very few introns in the evaluated region. Also, no significant polymorphism was observed among C. arabica and C. canephora accessions. These results suggest that eventual differences among those genotypes are more likely to occur at nucleotide level and do not lead to significant size polymorphisms. Also, the identification of MADS homologs in coffee suggests that flowering in this species could also be controlled by similar mechanisms as those present in other plant species.