Plantas de pimentão submetidas à injúria mecânica modificam a expressão de proteínas em plantas vizinhas não injuriadas

Abstract

A proteômica avalia eventos biológicos por análise das proteínas expressas em células ou tecidos em situações fisiológicas diferentes. Na proteômica de plantas, visando manter padrões de cultivo, plantas tratadas e não tratadas são muitas vezes cultivadas no mesmo ambiente, sem considerar alterações por plantas tratadas sobre a expressão de proteínas de plantas não tratadas. O objetivo desse trabalho foi, por proteômica, avaliar a expressão diferencial de proteínas em folhas de plantas de pimentão (Capsicum annuum L. ́Magali R‘) não-feridas (não-tratadas) e feridas (tratadas) por injúria mecânica, quando cultivadas ou não próximas fisicamente. Aos 40 dias após o plantio, parte das plantas foi submetida à injúria por ferimentos nas folhas totalmente expandidas (feridas, F), e parte foi reservada como plantas não-feridas, ou cultivadas perto das plantas F (NFP, a 0,15 m) ou cultivadas longe das plantas F (NFL, a 10 m). As folhas das plantas NFP e NFL foram coletadas às 12, 48 e 168 h após ferimentos das plantas F, e os extratos NFL e NFP foram analisados por eletroforese bidimensional (2-DE). Os perfis proteicos foram comparados por Image Master, e as proteínas identificadas usando espectrometria de massas. Houve menor concentração de proteína em extratos de NFP 12 h; em 48 h e 168 h, a proteína foi semelhante entre NFL e NFP. Por 2-DE, não houve diferenças significativas entre NFP e NFL 12 h, porém para NFP 48 h foi observada maior expressão de proteínas envolvidas na defesa de plantas. Para NFP 168 h, houve aumento da expressão de proteínas envolvidas no metabolismo normal. Esses resultados indicam ter havido respostas de defesa das plantas NFP, decorrentes da proximidade do cultivo dessas plantas com as plantas F, possivelmente por ação de voláteis. Coloca-se assim a importância da escolha das condições de cultivo dos tratamentos-controle, não apenas para análises proteômicas.

Proteomics evaluates biological events by analysis of the expression of proteins in cells or tissues under different physiological situations. For plant proteomics, in order to maintain similar cultivation conditions, treated and non-treated plants are generally cultivated under the same environment without considering changes by the treated plants in protein expression of non-treated neighboring plants. The aim of this work was, by proteomics, assess the differential expression of proteins in non-wounded (non-treated) and wounded (treated) leaves of bell pepper (Capsicum annuum L. ‘Magali R’) by mechanical injury, when plants were grown physically nearby or not. At 40 days of cultivation, some plants were wounded by mechanical injury in all expanded leaves (wounds, F), some plants were maintained as non-injured plants, or being grown near to F plants (NFP, 0.15 m ) or being grown away from F (NFL, 10 m). NFP and NFL plant leaves were harvested at 12, 48, and 168 h after injury of F plants, and the NFL and NFP extracts were analyzed by two-dimensional electrophoresis (2-DE). The protein profiles were compared using Image Master and the proteins were identified using mass spectrometry. NFP 12 h extract presented a lower protein concentration; for 48 h and 168 h, the protein was similar for NFL and NFP. For 2-DE, no significant difference was observed between NFP 12 h and NFL 12 h. However, NFP 48 h showed a higher expression of proteins involved in plant defense. For NFP 168 h, an increased expression of proteins involved in normal metabolism was detected. These results indicated that defense responses were developed by NFP plants considering the proximity of non-wounded plants from wounded plants during cultivation, with volatile compounds involvement. In this sense, it should be emphasized the importance of the choice of the growth conditions for the control-treatments, not only for proteomics.