Perfil Genômico e Transcriptômico da Família Gênica Terpeno Sintase em Feijão-Caupi Sob Inoculação Viral: Implicações para a Defesa e Adaptação da Planta.
Vigna unguiculata. Terpenos. CABMV. CPSMV.
Os vegetais, em sua totalidade, sintetizam uma vasta gama de metabólitos secundários, compostos essenciais em processos associados à adaptação e defesa da planta. Em culturas de importância agrícola, como o feijão-caupi (Vigna unguiculata), a investigação desses metabólitos faz-se um instrumento relevante para mitigação das múltiplas mudanças climáticas e as adversidades enfrentadas Esta leguminosa, por sua vez, apresenta elevado valor agronômico, nutricional e social, abrangentemente cultivada por sistemas de agricultura familiar e reconhecida por sua tolerância a condições ambientais adversas. No entanto, sua produtividade é severamente comprometida por pragas e doenças, realçando a demanda de investigações referentes aos mecanismos bioquímicos de defesa da planta. Nesse contexto, a família gênica das terpeno sintases (TPS) distingue-se devido à sua atuação central nos mecanismos de defesa vegetal, sobretudo frente a infecções frequentemente transmitidas por insetos vetores. Dessa forma, este trabalho buscou realizar uma análise genômica abrangente à família das terpeno sintases (TPS) em Vigna unguiculata que revelou 29 genes TPS, os quais foram classificados em cinco subfamílias (TPS-a, TPS-b, TPS-c, TPS-e/f e TPS-g) com base na filologia. Os motivos catalíticos essenciais, abrangendo o domínio DDXXD, mostraram-se conservados, assim como outras regiões relacionadas ao reconhecimento do substrato. A família expandiu-se no genoma do feijão-caupi, especificamente, por duplicações segmentares e em tandem, com a maioria dos pares duplicados evoluindo sob pressão de seleção purificadora. Ademais, a anotação funcional (KEGG e Gene Ontology) consolidou a identificação de genes VuTPS, os quais estão predominantemente envolvidos nas vias biossintéticas de mono-, sesqui- e diterpenoides, processos clássicos correlacionados à defesa vegetal. Suplementarmente, análises transcriptômicas consolidaram padrões de expressão diferencial de genes VuTPS selecionados em resposta às infecções pelos vírus Cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV) e Cowpea severe mosaic virus (CPSMV), caracterizados por uma indução transcricional precoce seguida de repressão dependente do tempo. Em conjunto, estes resultados fornecem uma visão integrada sobre a organização genômica, a evolução e a resposta ao estresse da família TPS em V. unguiculata, contribuindo para o entendimento dos mecanismos de defesa mediados por terpenoides e oferecendo subsídios para estratégias futuras de melhoramento genético da cultura.