Composição química da seiva apoplástica e simplástica de plantas de cana-de-açucar transgênica e convencional

Abstract

RESUMO: A cana-de-açúcar (Saccharum spp) é uma cultura de grande importância econômica mundial. É cultivada em regiões tropicais e subtropicais de mais de 90 países. Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar e seus subprodutos. Uma ferramenta muito importante atualmente é o uso da engenharia genética para a obtenção de plantas mais tolerantes aos fatores que acarretam perdas na produção, como estresses abióticos. Neste trabalho, foram avaliadas plantas de cana-de- açúcar RB855536 transformadas com um gene mutante P5CS de Vigna aconitifolia, que codifica uma enzima chave 1-pirrolina-5-carboxilato sintetase limitante na biossíntese de prolina em plantas. Essa transformação visa à obtenção de plantas tolerantes aos períodos de déficit hídrico, pelo aumento de solutos compatíveis, como a prolina. Os tecidos dos colmos desta planta consistem do espaço intercelular (apoplasto/seiva apoplástica), espaço vacuolar (simplasto/seiva simplástica) e acumulam sacarose como principal produto. O objetivo deste trabalho foi determinar a composição química dos componentes majoritários e o aminoácido prolina das seivas apoplástica e simplástica da cana transgênica e compará-las com as seivas da cana não transformada. As análises cromatográficas por CCD e espectroscópicas de RMN de 1H e de 13C revelaram que as duas plantas apresentaram perfil químico semelhante. Entretanto, as análises espectrofotométricas, demonstraram aumentos significativos nas concentrações de açúcares totais, aminoácidos livres, prolina livre e proteínas totais em todas as determinações do conteúdo da seiva apoplástica da cana transgênica comparativamente à convencional, enquanto que na seiva simplástica este aumento ocorreu na concentração de açúcares totais, açúcares redutores, sacarose, glicose, frutose e aminoácidos livres. Este estudo pode contribuir para um maior conhecimento deste organismo geneticamente modificado sobre o ambiente e sanidade alimentar

ABSTRACT: The sugarcane (Saccharum spp) is a crop of great economic worldwide importance. It is cultivated in tropical and subtropical regions of more than 90 countries. Brazil is the largest producer of sugarcane and byproducts. Currently a very important tool is the use of genetic engineering in the production of plants tolerant to factors that cause losses in production, such as abiotic stresses. In this work, was evaluated sugarcane RB855536 transformed with a mutant P5CS gene of Vigna aconitifolia, which codes for a key enzyme 1-pyrroline-5-carboxylate, in the proline biosynthesis in plants. This transformation aims to obtain plants tolerant to periods of drought by increasing the compatible solutes such as proline. Stems tissues of this plant consist of intercellular space (apoplast / apoplastic sap), vacuolar space (symplast / symplastic sap) and accumulates sucrose as the main product. The objective of this study was to determine the chemical composition of the major components of apoplastic and symplastic sap and amino acid proline of sugarcane transgenic and compare them with non-transformed sugarcane sap. Chromatographic analysis by TLC and spectroscopic 1H NMR and 13C showed that two plants exhibited similar chemical profile. However, the spectrophotometric analysis demonstrated significant increases in the concentration of total sugars, free amino acids, free proline and total proteins in all determinations of content of sap apoplastic transgenic sugarcane compared to conventional ones, while in the sap simplastic there was an increase in concentration total sugars, reducing sugars, sucrose, glucose, fructose and free amino acids. This study may contribute to a greater knowledge of this genetically modified organism on the environment and food safety