Gene expression induced by abiotic stress in cowpea nodules

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito isolado ou simultâneo dos estresses hídrico e térmico na expressão gênica em nódulos de feijao‑caupi. A bactéria Bradyrhizobium japonicum (estirpe BR 3267) foi inoculada em sementes de feijao‑caupi da cultivar IPA 206 e, 35 dias após a germinação, as plantas foram submetidas a diferentes regimes de disponibilidade hídrica e a estresse térmico, em casa de vegetação. Para a identificação dos genes diferencialmente expressos, foi utilizada a técnica de cDNA‑AFLP, tendo-se isolado 67 fragmentos derivados de transcritos (FDTs) diferencialmente expressos. Após o sequenciamento dos FDTs e das análises de similaridade, com uso do programa Blastx, foram identificados 14 genes diferencialmente expressos envolvidos em diferentes processos metabólicos. O padrão de expressão de seis genes sob estresse abiótico foi confirmado por RT‑qPCR, e observou-se indução de genes pertencentes a diferentes categorias funcionais, como biossíntese de ácido abscísico, sinalização celular, transportador de prolina e biossíntese de lipídeos de membranas. A expressão desses genes indica sua participação em processos relacionados à proteção dos nódulos ao estresse abiótico.The objective of this work was to evaluate the isolated or concomitant effect of drought and heat stresses on the gene expression of cowpea nodules. The bacterium Bradyrhizobium japonicum (strain BR 3267) was inoculated in cowpea seeds from the cultivar IPA 206 and, 35 days after germination, the plants were subjected to different water availability regimes and to heat stress under greenhouse conditions. To identify differentially expressed genes, the cDNA‑AFLP technique was used, and 67 differentially expressed transcript‑derived fragments (TDFs) were isolated. After TDFs sequencing and similarity analyses, using theBlastx program, 14 differentially expressed genes were identified, which are involved in different metabolic processes. The expression pattern of six genes under abiotic stress conditions was confirmed by RT‑qPCR, andthe induction of different functional gene categories, such as abscisic acid biosynthesis, cell signaling, proline transporter, and lipid membrane biosynthesis, was observed. The expression of these genes indicates their participation in processes related to nodule protection under abiotic stresses