Análises morfológicas e moleculares da Poaceae forrageira Megathyrsus maximus (Syn. Panicum maximum) submetida ao déficit hídrico.
As mudanças climáticas globais têm desafiado o setor agropecuário, refletindo negativamente na eficiência dos sistemas de produção. Dentre as cadeias afetadas, a produção de forragens tem sido prejudicada nos últimos anos, entre outros fatores, pela alternância entre severas estiagens e alagamentos. Megathyrsus maximus é a segunda espécie de Poaceae forrageira mais cultivada no país, sendo utilizada em sistemas convencionais e integrados de produção. Essa espécie apresenta boa aceitação por rebanhos de diferentes espécies, além de elevado potencial produtivo e alta digestibilidade. Apesar de sua relevância agrícola, o conhecimento sobre sua genética e fisiologia ainda é limitado, e seu genoma não foi sequenciado. A compreensão dos mecanismos genéticos subjacentes à resposta ao déficit hídrico pode contribuir para programas de desenvolvimento de cultivares mais tolerantes às mudanças climáticas. O objetivo desta tese foi analisar as respostas morfológicas e moleculares da Poaceae forrageira M. maximus submetida ao déficit hídrico. Para isso, foi realizado um experimento de gradiente de déficit hídrico, com 100% (controle), 50% e 0% de reposição de água. Foram coletados dados sobre a morfologia e fisiologia das plantas, e o RNA das folhas foi sequenciado. O sequenciamento de 15 bibliotecas foi filtrado e utilizado para a montagem de novo do transcriptoma, a análise de expressão diferencial e a anotação funcional dos transcritos. Em seguida, foi conduzida a análise de enriquecimento funcional. Adicionalmente, foram avaliados os níveis de ácido abscísico (ABA) por meio de GC-MS-SIM. Os resultados mostraram que o tratamento 0% começou a se diferenciar já na primeira semana, apresentando redução significativa na produção de biomassa, cerca de quatro vezes menor em comparação aos demais tratamentos. Observou-se mudanças significativas na taxa de assimilação líquida, transpiração e condutância estomática, sendo que, no tratamento 0%, os valores foram inferiores. Na análise do transcriptoma, foram identificados 414.047 transcritos. A anotação funcional com o MapMan revelou que as categorias mais frequentes foram RNA biosynthesis, Solute transport e Protein homeostasis. Já com o KofamKOALA, foram identificados quatro grandes grupos funcionais, sendo “Metabolism” o mais representativo, destacando-se as subcategorias Carbohydrate, Amino acid e Energy metabolism. Entre os transcritos diferencialmente expressos (TDEs), a comparação 0% × 100% apresentou o maior número de transcritos, com 1.968 up-regulated e 1.743 down-regulated. Na análise de enriquecimento funcional, a comparação 0% × 100% destacou-se, juntamente com a categoria funcional “Redox homeostasis/Ascorbate-based redox regulation”. Quanto à quantificação de ABA, o tratamento 0% apresentou o maior conteúdo de ABA em comparação aos demais tratamentos. O mapeamento dos TDEs associados à via de sinalização de ABA mostrou maiores níveis de expressão para as famílias de fatores de transcrição bZIP e AP2, enquanto as famílias NAC, MYB e WRKY apresentaram redução na intensidade de expressão nas plantas submetidas ao déficit hídrico. Em conclusão, o tratamento de 0% sem irrigação induziu a maior plasticidade de M. maximus, reduzindo a produção de biomassa, alterando parâmetros fisiológicos, aumentando o conteúdo de ABA e modulando a expressão de transcritos, conforme evidenciado pelas anotações funcionais.