Base molecular da variação natural da biossíntese do composto volátil metil-chavicol nas espécies de dendê

Autor(es): OLIVEIRA, Tatiana Maia de
Resumo: A palmeira de óleo Africana ou Dendê (Elaeis guineensis) é a principal cultura produtora de óleos vegetais no mundo. O rendimento máximo da extração de óleo em seus cultivares depende da polinização efetiva pelos insetos. O composto orgânico volátil metilchavicol (MeC) desempenha um papel fundamental na atração dos insetos polinizadores às flores femininas e masculinas na espécie Africana. O maior obstáculo para o desenvolvimento da indústria de óleo de palma na América Latina está relacionado a uma doença, denominada de Amarelecimento fatal (AF), cujo agente etiológico é desconhecido. A espécie de palma Americana ou Caiaué (Elaeis oleifera), endêmica das Américas Central e do Sul, é uma variedade do dendezeiro que apresenta resistência ao AF, assim como os híbridos interespecíficos que resultam dos cruzamentos entre Oleifera e Guineenses (O x G). Entretanto, as plantas híbridas O x G apresentam uma baixa taxa de polinização. Esta condição impõe a necessidade de polinização manual assistida o que ocasiona o aumento nos custos de produção (mão de obra) nestes palmares. Em parte, esta baixa taxa de polinização pode ser explicada pela ausência de biossíntese do MeC na espécie E. oleifera, ocasionando níveis significativamente baixos do composto MeC nos híbridos O x G. O objetivo deste estudo foi investigar os mecanismos moleculares que distinguem as espécies Africana e Americana quanto a biossíntese do MeC. Através da análise comparativa em bases de dados disponíveis na internet (MPOB e NCBI) foi identificado no genoma da espécie Africana, um conjunto de genes que codificam enzimas que poderiam catalisar a biossíntese do MeC em duas etapas distintas e relacionadas a partir do substrato acetato p-cumaril. As análises de alinhamento das sequências gênicas mostraram que os genes chavicol O-metiltransferase (COMT2 e COMT4) da palma Americana apresentam mutações do tipo frame-shift nas sequências que podem impedir a produção de enzimas da via biossíntética do MeC. Neste contexto, sugere-se que a espécie Americana perdeu a capacidade de sintetizar o composto MeC, devido a ocorrência de pressões seletivas negativas desconhecidas ao longo do tempo. Para validar os resultados das análises in silico, foram sequenciados fragmentos de 900 e 465 pares de base (pb) do gene COMT2 e COMT4 que pudessem confirmar a variação natural presente entre as duas espécies de dendezeiro. O sequenciamento destes fragmentos na espécie E. oleifera demonstrou não ser válida a hipótese de que a ocorrência de mutações estaria associada a alterações na biossíntese do MeC. Dessa maneira, os resultados obtidos sugerem a ocorrência de outros fatores responsáveis pela diferença de produção do MeC entre ii as espécies de dendê. Este estudo estabelece uma base experimental para futuras investigações referentes aos desafios na compreensão dos fatores relacionados à produção diferenciada deste volátil atraente de polinizadores em E. guineensis.
Ano: 2015
Páginas: 91 f.
Link: http://pergamum.itvds.org:81/vinculos//000009/00000965.pdf
Ano de publicação: 2015
Orientação: Sergei Kushnir
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Curso: Mestrado em Uso Sustentável de Recursos Naturais em Regiões Tropicais