Avaliação molecular de sementes de café submetidos à criopreservação

Abstract

As sementes de café apresentam baixa longevidade e sensibilidade à dessecação, o que limita seu armazenamento em bancos de germoplasma convencionais. Como método alternativo para a conservação tem sido estudado o armazenamento em temperatura ultra-baixa utilizando nitrogênio líquido. Entretanto, ainda não são completamente conhecidas as alterações moleculares que ocorrem em sementes de café armazenadas nestas condições. Assim, objetivou-se com este trabalho avaliar a expressão de genes em sementes de café submetidas a diferentes protocolos de criopreservação visando ampliar o conhecimento em nível molecular dos efeitos da criopreservação sobre a viabilidade destas sementes e auxiliar na compreensão e interpretação de resultados fisiológicos, bioquímicos e moleculares. A expressão dos genes alvo varia conforme a metodologia de secagem, de pré-resfriamento e o tempo de reaquecimento. O uso de cloreto de sódio (75 % UR) para a secagem e/ou a ausência de pré- resfriamento resulta em maior expressão dos genes isocitrato liase, esterase, dehidrina e apetala 2 nas sementes de Coffea arabica L. cv. Catuaí amarelo IAC 62 do que às demais metodologias de secagem e pré-resfriamento. O uso do sulfato de amônio (85 % UR) para a secagem e/ou o pré-resfriamento até -50 °C proporciona maior expressão dos genes telomerase, inibidor de apoptose e DNA metilase nas sementes de Coffea arabica L. cv. Catuaí amarelo IAC 62 do que às demais metodologias de secagem e pré-resfriamento ou em ausência de pré-resfriamento. Os genes telomerase, inibidor de apoptose e DNA metilase, bem como os genes ascorbato peroxidase, superóxido dismutase e peroxidase apresentam padrão de expressão similar.

Coffee seeds present low longevity and sensitivity to desiccation, which limits their storage in conventional germplasm banks. As alternative method for this conservation, storage in ultra- low temperatures, using liquid nitrogen, have been studied. However, the molecular changes that occur in coffee seeds stored under these conditions are not yet entirely known. Therefore, with this work, we aimed at evaluating the expression of genes from coffee seeds submitted to different cryopreservation protocols in order to expand the knowledge of the effects of cryopreservation over the viability of these seeds at molecular level and to aid in understanding the physiological, biochemical and molecular results. The expression of target genes varies according to drying, pre-cooling and reheating time methodologies. The use of sodium chloride (75% UR) for drying and/or the absence of pre-cooling results in a greater expression of the genes isocitrate lyase, esterase, dehydrin and apetala 2 in the seeds of Coffea arabica L. cv. Catuaí amarelo IAC 62 when compared to the other drying and pre-cooling methodologies. The use of ammonium sulfate (85% UR) for drying and/or pre-cooling up to - 50 °C provides greater expression of genes telomerase, apoptosis inhibitor and DNA methylase in the seeds of Coffea arabica L. cv. Catuaí amarelo 62 when compared to the other drying and pre-cooling methodologies or in the absence of pre-cooling. Genes telomerase, apoptosis inhibitor and DNA methylase, as well as genes ascorbate peroxidase, superoxide dismutase and peroxidase present similar expression pattern.