Análise transcriptômica para revelar os alvos de miRNA diferencialmente expressos e seus miRNAs em resposta a Ralstonia solanacearum em espécies de gengibre

Fundo: A murcha bacteriana é a doença mais devastadora do gengibre, causada por Ralstonia solanacearum. Embora o gengibre (Zingiber officinale) e o gengibre manga (Curcuma amada) sejam da mesma família Zingiberaceae, esta última é resistente à infecção por R. solanacearum. MicroRNAs foram identificados em muitas culturas que regulam a interação planta-patógeno, seja por silenciamento de genes ou pelo bloqueio da tradução de mRNA. No entanto, o papel vital do miRNA e seus alvos no gengibre da manga na proteção da murcha bacteriana ainda não foram estudados extensivamente. No presente estudo, usando o servidor “psRNATarget”, analisamos o transcriptoma disponível do gengibre (suscetível) e do gengibre da manga (resistente) para delinear e comparar os microRNAs (miRNA) e seus genes alvo (miRTGs).

Resultados: Um total de 4736 e 4485 miRTGs expressos diferenciais (DEmiRTGs) foram identificados em gengibre e gengibre de manga, respectivamente, em resposta a R. solanacearum. Os resultados da anotação funcional mostraram que o gengibre da manga apresentou maior enriquecimento do que o gengibre em termos de GO com alto teor de enriquecimento. Entre os DEmiRTGs, 2105 eram comuns no gengibre e no gengibre com manga. No entanto, 2.337 miRTGs foram expressos apenas em manga e gengibre, que inclui 62 miRTGs relacionados à defesa e regulados positivamente. Também identificamos 213 miRTGs regulados positivamente em gengibre de manga, mas regulados negativamente em gengibre, dos quais 23 DEmiRTGS estavam relacionados à resposta de defesa. Selecionamos nove pares de miRNA / miRTGs do conjunto de dados de miRTGs comuns de gengibre e gengibre de manga e validados usando qPCR.

Conclusões: Nossos dados cobriram a informação de expressão de 9221 miRTGs. Identificamos nove pares de candidatos-chave miRNA / miRTGs em resposta à infecção por R. solanacearum em gengibre. Este é o primeiro relato da análise integrada de miRTGs e miRNAs em resposta à infecção por R. solanacearum entre espécies de gengibre. Espera-se que este estudo forneça vários insights na compreensão da rede reguladora de miRNA no gengibre e na resposta do gengibre da manga à murcha bacteriana.