Análise quantitativa da expressão gênica de quitinase e peroxidase induzida por acibenzolar-S-metil e extrato vegetal em cafeeiro contra Hemileia vastatrix

Abstract

A análise da expressão de genes relacionados à defesa, em resposta ao tratamento com moléculas elicitoras é uma ferramenta importante para estudar os mecanismos de resistência induzida. Este estudo foi realizado com o objetivo de analisar a expressão quantitativa de dois importantes genes, POX e CHI, que codificam para as proteínas quitinase e peroxidase, envolvidas no mecanismo de defesa induzida de plantas a patógenos. Utilizou-se o indutor padrão de resistência acibenzolar-S-metil (ASM) e uma nova formulação constituída por extrato de folhas de café (NEFID) em mudas de cafeeiro susceptíveis à ferrugem, inoculadas e não inoculadas com Hemileia vastatrix. Para a análise do perfil de expressão gênica, utilizou-se a técnica da reação em cadeia da polimerase em tempo real (qRT-PCR). Os genes CHI e POX foram induzidos em cafeeiro por ambos os tratamentos, tendo os perfis de expressão sido bastante variados em relação ao indutor utilizado e ao gene analisado. ASM induziu a expressão do gene CHI mais rapidamente que NEFID, no entanto, os maiores níveis de expressão de ambos os genes foram observados em plantas induzidas por NEFID. A expressão de genes CHI e POX foi potencializada pelo patógeno em mudas de cafeeiro induzidas, observando-se variações entre os genes, indutores e tempos analisados. Observou-se, ainda, que cafeeiro susceptível à ferrugem eleva os níveis de transcritos dos genes CHI e POX na presença do patógeno e ausência de indutores de resistência.

Expression analysis of defense-related genes in response to treatment with elicitor molecules is an important tool for studying the defense mechanisms induced by elicitors. This study was conducted in order to analyze the quantitative expression of peroxidases (POX) and quitinases (CHI) in coffee seedlings susceptible to rust. The standard inducer of resistance, acibenzolar-S- methyl (ASM) and a new formulation based on coffee leaves (NEFID) were sprayed on coffee seedlings, inoculated and non-inoculated with Hemileia vastatrix. Real time polymerase chain reaction (qRT-PCR) technique was used for the analysis of gene expression profiling. The CHI and POX genes were induced in coffee plants by both treatments, nevertheless, the expression profiles varied in relation to the inducer used, time and the gene analyzed. ASM induced CHI gene expression faster than NEFID, however, the highest levels of expression of both genes were observed in plants induced by NEFID. Coffee seedlings had the levels of transcripts of CHI and POX increased in the presence of the pathogen and in the absence of the inducer of resistance.