Uso de CRISPR/Cas9 para edição do genoma de feijão comum em genes importantes para FBN sob estresse hídrico

Resumo

O feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) é capaz de estabelecer relações simbióticas com bactérias do gênero Rhizobium e promover o processo de fixação biológica do nitrogênio (FBN). No entanto, efeitos abióticos como o estresse hídrico diminuem à capacidade dessa leguminosa de fixar N₂, prejudicando o crescimento e a produtividade da planta. Recentemente, o sequenciamento em larga escala (NGS) permitiu identificar diversos genes potencialmente relacionados com a tolerância ao estresse hídrico. A utilização do sistema de edição denominado CRISPR/Cas9 para mutação desses genes abre possibilidades de obtenção de uma associação simbiótica mais eficiente, mesmo em condições adversas. O objetivo deste trabalho será utilizar a edição de genes da planta, expressos nos nódulos, para gerar mutantes com capacidade de manter a eficiência da FBN sob condições de estresse hídrico. Para a confirmação do padrão de expressão dos genes prevalentes selecionados, foi conduzido um experimento em casa de vegetação utilizando como substrato areia:vermiculita (2:1). As sementes de feijão comum (cultivar BAT 477) foram inoculadas com a estirpe CIAT 899 (Rhizobium tropici) no momento do plantio. Durante o experimento as plantas foram submetidas a dois regimes de disponibilidade hídrica: plantas com umidade plena e, um estresse hídrico moderado, por restrição hídrica de 96h, próximo ao ponto de murcha permanente. Os nódulos e as raízes foram coletados e utilizados para extração de RNA total dos tecidos vegetais. Após a avaliação do padrão de expressão dos genes expressos em condições de estresse hídrico via RT-qPCR, pelo menos três genes serão selecionados para edição utilizando o sistema CRISP/Ca9 e transformação genética das plantas com os genes editados.