Caracterização funcional de dois cDNAs de cana-de- açúcar : PKCI e SHAGGY

Flowering is controlled by several environmental and endogenous factors, usually associated with a complex network of metabolic mechanisms. The gene characterization in Arabidopsis model has provided much information about the genetic and molecular mechanisms that control flowering process. Some of these genes had been found in rice and maize. However, in sugarcane this processe is not well known. It is known that early flowering may reduce its production up to 60% at northeast conditions. Considering the impact of early flowering in sugarcane production, the aim of this work was to make the gene characterization of two cDNAs previously identified in subtractive cDNA libraries: scPKCI and scSHAGGY. The in silico analysis showed that these two cDNAs presented both their sequence and functional catalytic domains conserved. The results of transgenic plants containing the overexpression of the gene cassette scPKCI in sense orientation showed that this construction had a negative influence on the plant development as it was observed a decrease in plant height and leaf size. For the scPKCI overexpression in antisense orientation it was observed change in the number of branches from T1 transgenic plants, whereas transgenic T2 plants showed slow development during germination and initial stages of development. The other cDNA analyzed had homology to SHAGGY protein. The overexpression construct in sense orientation did not shown any effect on development. The only difference observed it was an increase in stigma structure. These results allowed us to propose a model how these two genes may be interact and affect floweringdevelopment.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

A floração é controlada por diversos fatores como condições ambientais e fatores endógenos que se associam em uma rede de mecanismos bastante complexos. A caracterização funcional de alguns genes realizada no modelo vegetal A. thaliana tem fornecido muitas informações a respeito dos mecanismos genéticos e bioquímicos que controlam a floração. Existem muitos homólogos descritos em diversas espécies, inclusive em plantas de interesse agronômico, como: arroz e milho. Em cana-de-açúcar pouco se sabe sobre esse processo, embora o estudo nessa cultura seja muito importante, uma vez que a floração precoce pode acarretar perdas substanciais no teor de sacarose que podem chegar a até 40% da produção. Com isso, o objetivo deste trabalho foi caracterizar a função de dois cDNAs, identificados anteriormente em bibliotecas subtrativas scPKCI e scSHAGGY, por meio de análises in silico e a superexpressão gênica nas orientações senso e antisenso utilizando plantas de Nicotiana tabacum. Os resultados obtidos com a análise in silico permitiram observar que os dois cDNAs encontram-se bem conservados, com domínios catalíticos funcionais. Os resultados das plantas transgênicas contendo o cassete de superexpressão do gene scPKCI na orientação senso mostrou que esta construção influenciou negativamente no desenvolvimento normal de plantas de tabaco transgênicas acarretando a diminuição da altura média das plantas e da área foliar. Para superexpressão de scPKCI em orientação antissenso, foi observado alterações no número de ramificações das plantas transgênicas T1, enquanto que as plantas transgênicas T2 apresentaram o início do desenvolvimento atrasado. Para o outro cDNA analisado, os resultados obtidos mostraram que a superexpressão do cDNA scSHAGGY na orientação senso não alterou o desenvolvimento das plantas, porém a planta apresentou um aumento no tamanho da estrutura floral do gineceu em 100% das flores analisadas (dez flores em seis plantas). Os nossos resultados juntamente com resultados existentes na literatura com outras plantas permitem propor que os cDNAs scPKCI e scSHAGGY estariam envolvidos no processo de floração em cana-de-açúcar.