Determinação dos teores de ácido abscísico, durante a fase de maturação de sementes de Coffea arabica e Coffea canephora

Abstract

O ácido abscísico (ABA) é um hormônio natural envolvido na regulação da expressão gênica em importantes processos fisiológicos vegetais. Durante o crescimento vegetativo das plantas, o ABA atua nas respostas a vários fatores de estresses ambientais tais como seca e condições de alta salinidade. O ácido abscísico também desempenha importante função fisiológica, durante o processo de formação de sementes, sendo necessário para desencadear a síntese de lipídeos e proteínas de reserva, na ocorrência de dormência e na aquisição de tolerância à desidratação e ao frio. Desta forma, a caracterização da expressão gênica sob a regulação do ácido abscísico, durante a maturação de sementes de espécies vegetais, pode proporcionar importantes ferramentas para aplicação na biotecnologia e engenharia genética. Entretanto, muito pouco é sabido sobre as bases genéticas e os determinantes moleculares destes aspectos, em sementes do cafeeiro. Assim, o objetivo desde trabalho foi o de determinar os teores de ABA durante a fase de maturação de sementes de Coffea arabica e Coffea canephora, assim como, identificar e caracterizar os genes regulados por esse hormônio. Amostras das sementes de Coffea arabica cv. Rubi e C. canephora cv. Apoatã IAC foram coletadas dos 120 até 270 d.a.f. (dias após a floração), em intervalos de 30 dias. Os embriões foram isolados, congelados em nitrogênio líquido e posteriormente liofilizados e macerados. Parte das amostras foi utilizada para a quantificação de ABA e a outra parte, para a extração de RNA. A análise da expressão foi realizada em membranas, contendo DNA de 96 genes, previamente selecionados na Base de Dados do Genoma Café. A seleção dos genes foi baseada em estudos anteriores, realizados com Arabidopsis, indicando o efeito do ABA na regulação de genes similares. Os resultados indicam um acúmulo máximo de ABA, por volta de 180 d.a.f. para C. arábica e 210 d.a.f. para C. canephora. Resultados preliminares da expressão gênica, indicam que a variação no teor de ABA, durante a fase de maturação de sementes de café, tem efeito direto na expressão de vários dos genes analizados.Abscisic acid (ABA) is a natural hormone involved in gene regulation of important physiological processes of plants. During vegetative growth , ABA is involved in the stress responses to several abiotic stresses such as drought and high salt. ABA is also important during seed development, being involved in the synthesis of seed storage proteins and lipids, the promotion of seed-dessication tolerance and dormancy. Therefore, the caracterization of genes under ABA regulation, during the process of seed development, can provide an important tools for plant biotecnology. However very little is known about the process of ABA regulation, during coffee-seed development. Therefore, the aim of the present work was to determine the ABA content during seed development of two coffee species (Coffea arabica and Coffea canephora) as well as to identify genes under ABA regulation. Seed samples of Coffea arabica cv. Rubi and C. canephora cv. Apoatã IAC were colected during the period of 120 till 270 d.a.f (days after flowering), in 30-days intervals. Seed embryos were isolated, frozen in liquid nitrogen, lyofilized and grinded to a fine powder. Half of the samples were used for ABA determination and the other half for RNA extraction. Expression analysis were perfomed by dot-blot with 96 selected genes identifyed in the Coffee-EST Database. The candidate genes were selected based on similarity with well caracterized ABA-regulated genes from arabidopsis. Results show that there is a maximum increase in ABA content around 180 d.a.f. for C. arabica and 210 d.a.f for C. canephora. ABA-content variation correlates with changes in expression of several genes tested.