O USO DE ESTRATÉGIAS MULTI-ÔMICAS PARA ESTUDAR AS RESPOSTAS DAS PLANTAS DE DENDÊ (Elaeis guineensis Jacq.) A ESTRESSES ABIÓTICOS (SECA E SALINIDADE) E AO AMARARELECIMENTO FATAL (AF).
The use of multi-omics strategies to study the response of oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) plants to abiotic stresses (drought and salinity) and to Fatal Yellowing (FY)
Transcriptomics, metabolomics, proteomics, abiotic stress, plant disease, integratomics
A palma de óleo africana ou dendezeiro (Elaeis guineensis) é uma oleaginosa de grande importância econômica e social. No Brasil, o cultivo da palma de óleo no Cerrado é viável, mas requer irrigação artificial devido à estiagem prolongada nessa região. Nesse contexto, os estresses abióticos, como a seca e a salinidade, representam desafios devido à escassez hídrica e à salinização dos solos irrigados. O Amarelecimento Fatal (AF), uma desordem sem causa conhecida, é uma outra limitação da produção da palma de óleo africana. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo utilizar uma análise abrangente e em larga escala de single-omics (SOA) e multi-omics integration (MOI) para estudar a resposta da palma de óleo a estresse abióticos (seca e salinidade) e ao Amarelecimento Fatal (AF). Para o estudo, foram coletadas amostras foliares de dendezeiro jovens sob estresse salino (12 dias) e privação hídrica (14) para realizar análises de RNA-seq, UHPLC-MS e LC-MS/MS, para transcriptômica, metabolômica e proteômica. Para o estudo do AF, foram coletados folhas e solo de plantas assintomáticas e sintomáticas no período seco e chuvoso em Santa Bárbara, Pará, Brasil. Para o material de folha, foram realizadas análise de RNA-seq e metabolômica. Para o solo foi realizada uma análise da estrutura e composição química. Para salinidade, o total de 129 metabolitos, 436 transcritos completos e 74 proteínas foram diferencialmente expressas na SOA. Para seca, 269 metabólitos, 1955 e 131 enzimas da transcriptômica e proteômica, respectivamente, foram diferencialmente expressas. Foram encontradas similaridades e dissimilaridades na resposta das plantas ao estresse salino e a seca. A análise de MOI revelou uma lista de vias impactadas, mas destacamos o metabolismo de cisteína e metionina (map00270), a qual foi a via mais impactada em ambos estresses e a análise de correlação revelou 91,55% de semelhanças nos perfis qualitativos. Para o AF, os perfis de metabólitos e físico-químicos do solo e folhas não justificaram as diferenças no fenótipo das plantas. A análise MOI permitiu identificar as vias metabólicas mais afetadas pelo estado de alagamento do solo. Por fim, nossos resultados permitem indicar alguns genes candidatos para a engenharia de espécies de culturas resistente a ambos os estresses. Para o AF, embora nossos dados não revelem de fato a natureza da doença, os componentes moleculares identificados podem abrir novas portas para produzir materiais resistentes a esta doença.