CARACTERIZAÇÃO PROTEÔMICA E ULTRAESTRUTURAL COMPATÍVEIS A MORTE CELULAR PROGRAMADA EM Conyza sumatrensis RESISTENTE AO HERBICIDA 2,4-D
Buva, Mimetizadores de auxina, Estresse Oxidativo.
O herbicida 2,4-D está entre os mais utilizados no Brasil para controle de folhas largas em diversos sistemas de cultivos. Entre as principais folhas largas do país, destaca-se a Conyza sumatrensis (buva), que apresenta resistência ao 2,4-D. Esta resistência á atípica, e caracterizada por sintomas de rápida resposta fisiológica, com as folhas necrosando em até 4 horas após a aplicação (HAA), impedindo a translocação do herbicida. O objetivo do trabalho é confirmar se a rápida resposta fisiológica ao herbicida 2,4-D é um processo de morte celular programada do tipo hipersensibilidade (MCP-HR), induzida por proteínas específicas no processo de degradação celular. O primeiro experimento foi conduzido em DIC,com os tratamentos biotipos suscetível e resistente ao herbicida 2,4-D, com e sem aplicação do herbicida, contendo 4 repetições cada. O herbicida foi aplicado em plantas no estadio de 8-10 folhas, com pulverizador costal pressurizado com CO₂ em 150 L ha-1, na dose 1005g e.a ha-1. O visual de controle e a fluorescência de clorofila α foram obtidas em 20, 30, 60 e 120 min após aplicação (MAA). As trocas gasosas das plantas foram avaliadas utilizando um analisador infravermelho de gases (IRGA) em 30, 240 MAA. Aos 28 dias após aplicação, a parte aérea foi coletada e mantida em estufa de secagem até atingir a massa constante. Os valores foram submetidos a ANOVA (p≤0,05) e quando significativos ao teste de Tukey (p≤0,05). Para realização da proteômica o material foi coletado 0, 20 e 30 MAA e congelado a -80ºC e posteriomente submetido à análise label-free [CP1] e as proteínas identificadas foram analisadas pelo teste t-Student (bicaudal), sendo proteínas com um valor de p < 0,05 consideradas “up-acumuladas” se o Log2 da mudança de dobra Fold change (FC) > 0,6 e “down-acumuladas” se o Log2 da FC fosse menor que < -0,6. O experimento de microscopia eletrônica de transmissão (MET) foi executado em DIC, com 3 tratamentos, folhas funcionais de plantas resistentes sem a aplicação do herbicida e folhas coletadas 1h e 2h HAA do 2,4D, com três repetições. O material vegetal foi processado e as imagens analisadas de forma descritiva. A análise proteômica confirmou uma diferenciação de proteínas no biótipo resistente ao 2,4-D, em comparação ao suscetível. A proteômica identificou 387 proteínas diferencialmente acumuladas, agrupadas em seis clusters dinâmicos. No resistente, observou-se indução precoce de proteínas relacionadas ao estresse oxidativo, sinalização celular e reorganização estrutural diferentemente do suscetível. Proteínas envolvidas em vias de sinalização de defesa, como fosfatases serina/treonina foram encontradas acumuladas, sugerindo ativação de rotas de defesa da MCP-HR. As análises de MET mostram que no biótipo resistente as células do mesófilo apresentam danos estruturais entre 1 e 2 HAA com desorganização das membranas, rompimento do tonoplasto e inchaço mitocondrial, características da MCP-HR. Nas células dos feixes vasculares, a estrutura permaneceu preservada nos biótipos resistentes, sugerindo a não translocação do herbicida. Conclui-se as análises proteômicas e ultraestruturais confirmam [CP2] que a resistência ao 2,4-D em Conyza sumatrensis está associada à ativação da MCP-HR, com dano localizado no mesófilo e limitação da translocação do herbicida.