Expressão gênica durante a germinação de sementes de café

Germination of the coffee (Coffea arabica L.) seed is the result of events that occur simultaneously in the embryo and endosperm. To understand the molecular mechanisms responsible for these events, we undertook a transcriptome analysis of embryo, micropylar and lateral endosperms from 10-day-imbibed seeds. The sequencing yielded contigs coding for 16,813 proteins. From those, 14,005 (~ 83%) were highly similar to at least one protein sequence in the nr database. 162 genes were significantly expressed in the embryo, 36 in the micropylar endosperm and 72 in the lateral endosperm. The tissue specificity analysis of the significantly expressed genes showed that the embryo had the highest proportion of specific genes (113/162, ~70%), while 11 were expressed in the micropylar and lateral endosperms. In the embryo, genes were mainly associated with abiotic stress, cell growth, and intercellular communication. In the micropylar and lateral endosperms, they were associated with abiotic stress and cell wall degradation. The accuracy of RNA-seq data was confirmed by RT-qPCR. This work adds new information about the molecular mechanism involved in coffee seed germination. Resumo: A germinação da semente do café (Coffea arabica L.) é resultado de eventos que ocorrem simultaneamente no embrião e endosperma. Para entender os mecanismos moleculares responsáveis por estes eventos, nós realizamos uma análise transcricional do embrião e dos endospermas micropilar e lateral de sementes embebidas por 10 dias. O sequenciamento obteve contigs que codificam 16.813 proteínas. Destas, 14.005 (~ 83%) foram altamente similares a pelo menos uma sequência de proteína na base de dados nr. 162 genes foram significativamente expressos em embrião, 36 em endosperma micropilar e 72 em endosperma lateral. A análise de tecido-especificidade dos genes significativamente expressos mostrou que a maior proporção de genes específicos está no embrião (113/162, ~70%), enquanto 11 genes foram expressos nos endospermas lateral e micropilar. No embrião, os genes foram associados principalmente com estresse abiótico, crescimento celular e comunicação intercelular. Nos endospermas micropilar e lateral, eles foram associados com estresse abiótico e degradação da parede celular. A acurácia da análise de RNA-seq foi confirmada por RT-qPCR. Este trabalho acrescenta novas informações sobre os mecanismos moleculares envolvidos na germinação de sementes de café.