Journal Article

Differential gene expression in Eucalyptus polyploids cultivated in high temperature and elevated CO.sub.2/Expressão gênica diferencial em poliplóides de Eucalyptus cultivado em alta temperatura e elevado CO.sub.2

Zancanari, Naiara Scarabeli, Muniz, Fabiana Rezende, Balbuena, Tiago Santana

2025

Overview

Polyploidy is an event that culminates with the condition of having two or more pairs of homologous chromosomes. Here we used proteomics to unveil the differential gene expression in Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis polyploids, and its isogenic diploid, when plants were challenged against high temperature and elevated C[O.sub.2] concentration. Growth under high temperature induced an increase in the leaf area, a phenotypic pattern further increased when plants were cultivated in both high temperature and elevated C[O.sub.2], but inversely for stem branching. Global proteome analysis indicated the absence of a clear pattern of proteome similarities between genotypes, suggesting a unique differential genome regulation would only occur upon environmental stimulus. We concluded that the polyploidy effects in Eucalyptus genotypes are mostly revealed when influenced by environment, that the proteome responses are genotype dependent and that the changes in the gene expression are more pronounced when plants are cultivated in high temperature. Key words: climate change, genome duplication, genotype-phenotype relationship, plant-environment interaction. Poliploidia é um evento que culmina na condição de ter dois ou mais pares de cromossomos homólogos. Aqui, usamos a proteômica para revelar a expressão gênica diferencial em poliploides de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis e seu diploide isogênico, quando as plantas foram desafiadas contra altas temperaturas e concentrações elevadas de C[O.sub.2]. O crescimento sob altas temperaturas induziu um aumento na área foliar, um padrão fenotípico ainda mais acentuado quando as plantas foram cultivadas tanto em altas temperaturas quanto em C[O.sub.2] elevado, mas inversamente para a ramificação do caule. A análise global do proteoma indicou a ausência de um padrão claro de semelhanças no proteoma entre genótipos, sugerindo que uma regulação gênica diferencial única ocorreria apenas sob estímulo ambiental. Concluímos que os efeitos da poliploidia em genótipos de Eucalyptus são mais revelados quando influenciados pelo ambiente, que as respostas proteômicas são dependentes do genótipo e que as mudanças na expressão gênica são mais pronunciadas quando as plantas são cultivadas em altas temperaturas. Palavras-chave: mudança climática, duplicação do genoma, relação genótipo-fenótipo, interação planta-ambiente.

• Publisher: Universidade Federal de Santa Maria
• Subject: Anopheles / Climatic changes / Ethylenediaminetetraacetic acid / Gene expression / Genes / Genetic aspects / Genomics