Identificação e caracterização de genes associados à recepção e transdução do sinal de ABA em Coffea sp

Abstract

O gênero Coffea representa a principal commodity agrícola do mundo. Atualmente, o déficit hídrico e as elevadas temperaturas são os principais fatores abióticos responsáveis pelo declínio na produção. Tais variações ambientais também influenciam a composição bioquímica de grãos e afetam diretamente a qualidade da bebida. A variabilidade genética natural presente no gênero Coffea pode ser usada para aumentar a tolerância à seca e gerar variedades cafeeiras melhor adaptadas às variações climáticas. O ácido abscísico (ABA) é um hormônio vegetal que age como regulador central na resposta das plantas ao déficit hídrico. Recentemente, novos receptores intracelulares de ABA (PYR/PYL/RCARs) envolvidos na detecção e sinalização desse hormônio têm sido identificados e caracterizados em diversas espécies de plantas. O mecanismo de transdução de sinal de ABA proposto envolve os receptores PYR/PYL/RCARs que interagem com as proteínas fosfatases (PP2Cs) e quinases (SnRK2s). O objetivo do presente trabalho foi identificar e caracterizar os genes ortólogos desse sistema tripartite em Coffea sp. Para isso, as sequências protéicas de Arabidopsis, citros, arroz, uva e tomate foram selecionadas como sequências-alvo para a busca dos genes de café em bancos de sequências. 51 sequências das proteínas PYR/PYL/RCAR oriundas dessas espécies modelo permitiram identificar 9 sequências de receptores do ABA em Coffea sp. Do mesmo modo, 40 e 29 sequências permitiram identificar 6 e 9 sequências ortólogas das proteínas PP2Cs e SnRK2, respectivamente, em Coffea sp. Os 24 genes isolados que compõe o sistema tripartite da via de resposta a ABA em café apresentam expressão in silico diferencial em tecidos como folhas, sementes, raízes e órgãos florais. Polimorfismos foram encontrados entre os genes ortólogos e homoeólogos. No genoma de C. arabica foi possível identificar variações na sequência dos dois subgenomas diplóides ancestrais, C. canephora (CaCc) e C. eugenioides (CaCe). Análises futuras permitirão predizer o efeito funcional desses polimorfismos nas estruturas protéicas em diferentes espécies do cafeeiro. Todas essas evidencias são essenciais para elucidar o determinismo genético de tolerância à seca bem como contribuir para a obtenção de marcadores moleculares que poderão ser usados em programas de melhoramento.