Fatores de transcrição NAC da soja promovem tolerância a estresses abióticos e formação de raízes laterais em plantas transgênicas

Os fatores de transcrição NAC desempenham papéis importantes no crescimento, desenvolvimento e respostas ao estresse das plantas. Anteriormente, identificamos múltiplos genes NAC na soja (Glycine max). Aqui, identificamos os papéis de dois genes, GmNAC11 e GmNAC20, nas respostas ao estresse e em outros processos. Os dois genes foram diferencialmente induzidos por múltiplos estresses abióticos e hormônios vegetais, e seus transcritos eram abundantes nas raízes e cotilédones. Ambos os genes codificavam proteínas que se localizavam no núcleo e se ligavam à sequência central de DNA CGTG/A. No sistema de ensaio de protoplastos, GmNAC11 atua como um ativador transcricional, enquanto GmNAC20 funciona como um repressor leve; no entanto, a extremidade C-terminal de GmANC20 possui atividade de ativação transcricional. A super-expressão de GmNAC20 aumenta a tolerância ao sal e ao congelamento em plantas de Arabidopsis transgênicas; no entanto, a super-expressão de GmNAC11 apenas melhora a tolerância ao sal. A super-expressão de GmNAC20 também promove a formação de raízes laterais. GmNAC20 pode regular a tolerância ao estresse através da ativação da via DREB/CBF-COR, e pode controlar o desenvolvimento de raízes laterais alterando genes relacionados à sinalização de auxina. GmNAC11 provavelmente regula DREB1A e outros genes relacionados ao estresse. Os papéis dos dois genes GmNAC na tolerância ao estresse foram analisados ainda mais em raízes peludas de soja transgênica. Esses resultados fornecem uma base para manipulação genética para melhorar os traços agronômicos de culturas importantes.