Diagnóstico molecular do distúrbio fisiológico em Eucalyptus
O termo “distúrbio fisiológico” foi cunhado para descrever um estado fisiológico de estresse em Eucalipto cuja incidência tem sido recorrente nas regiões sul e leste da Bahia. Não se sabe exatamente a causa do aparecimento do fenômeno de “distúrbio fisiológico”, mas a ela tem sido atribuído fatores climáticos (precipitações com alternância de seca prolongada) e fatores genéticos.
Este evento está diretamente relacionado à perda de dominância apical, levando à necrose do tronco principal que se torna quebradiço. Paralelamente, ocorre emergência de um tronco secundário e os sintomas são posteriormente associados com perda de turgidez foliar, encarquilhamento e amarelecimento das folhas, seca do ponteiro, além de multiplicação de ramos na copa. Este conjunto de sintomas que delimitam o estado de distúrbio fisiológico são bem caracterizados na fase adulta, sendo que, na fase de clones jovens, estes sintomas são facilmente confundidos com respostas típicas de estresses bióticos e estresses abióticos, o que dificulta a seleção no campo de clones jovens com a menor possibilidade de serem acometidos pelo distúrbio fisiológico. A falta de definição de procedimentos para a identificação precoce do distúrbio fisiológica é agravada porque os mecanismos moleculares envolvidos no desenvolvimento dos sintomas e na resposta de defesa da planta ao distúrbio são totalmente desconhecidos.
Os objetivos primordiais desse projeto são (i) determinar as alterações moleculares resultantes do estabelecimento do distúrbio fisiológico em clones contrastantes, resistentes e suscetíveis; identificar marcadores moleculares associados ao diagnóstico precoce do distúrbio fisiológico em clones jovens; utilizar ferramentas de biologia de sistema para identificar redes regulatórias diferencialmente coordenadas em clones suscetíveis e resistentes; e investigar os mecanismos moleculares que permitem a eminência de caules secundários a partir de caules necrosados durante o estabelecimento do estado de distúrbio fisiológico. Devido à abrangência prevista da resposta molecular, estes objetivos estão sendo desenvolvidos por meio de estudos moleculares de amplitude genômica.
Embora o distúrbio fisiológico tenha se tornado um desafio para a qualidade da madeira de Eucalipto, não se sabe quais os fatores ambientais que induzem este estado fisiológico anormal e, portanto, ensaios controlados em casas de vegetação para indução de sintomas não são possíveis. Sendo assim, o desenho experimental desse projeto de pesquisa tem se limitado a determinar as alterações moleculares resultantes do estabelecimento do distúrbio fisiológico em clones crescidos nas condições normais de plantio no campo.
Com base na existência de genótipos suscetíveis e resistentes ao distúrbio fisiológico presentes em campo, cultivados em condições climáticas e em estádios de desenvolvimento similares, tem sido possível realizar análises do transcriptoma induzido pelo distúrbio fisiológico. Isto possibilitou numa primeira fase de desenvolvimento do projeto a identificação de genes diferencialmente expressos em genótipos contrastantes (suscetíveis assintomáticas vs suscetíveis sintomáticas e resistentes vs suscetíveis). Além disso, tem sido possível definir marcadores moleculares para identificação de distúrbio fisiológico em clones jovens antes do desenvolvimento da sintomatologia completa. Estas ferramentas moleculares poderão ser facilmente introduzidas em programas de melhoramento do eucalipto a fim de que o caráter resistência ao distúrbio fisiológico não seja perdido em populações segregantes.
“A determinação do transcriptoma induzido pelo distúrbio fisiológico em genótipos suscetíveis contrastando-o com genótipos resistentes forneceu informações valiosas sobre os mecanismos moleculares que levam ao aparecimento da anomalia. Como resultado imediato da primeira fase de desenvolvimento do programa de pesquisa, desenvolvemos um protocolo baseado em expressão gênica para o diagnóstico molecular do distúrbio fisiológico em estágios iniciais de estabelecimento da anomalia em clones jovens crescidos nos campos de plantio. Além disso, utilizamos métodos de biologia de sistemas para entender as respostas moleculares resultados do estado de distúrbio fisiológico. Claramente, o denominador comum de todos os sintomas, durante a evolução do distúrbio, parece ser a ativação descontrolada de vias de sinalização de morte celular, levando à necrose ou senescência induzida por fatores climáticos.”, comentou a Professora Elizabeth Pacheco Batista Fontes, coordenadora do projeto.
