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http://bdtd.unoeste.br:8080/jspui/handle/jspui/1459
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Caracterização de plantas transformadas de Urochloa brizantha sob déficit hídrico e validação de genes de referência para estresse salino |
Título(s) alternativo(s): | Characterization of transformed Urochloa brizantha plants under water stress and validation of reference genes for salt stress |
Autor: | Silva, Fláive Loyze Baldassarini |
Primeiro orientador: | Ribas, Alessandra Ferreira |
Primeiro membro da banca: | Santos, Tiago Benedito dos |
Segundo membro da banca: | Barbosa, Alexandrius de Moraes |
Terceiro membro da banca: | Magalhães, Hélida Mara |
Quarto membro da banca: | Silva, Daniel Fernandes da |
Resumo: | Gramíneas forrageiras, dentre elas as do gênero Urochloa sp., possuem grande importância para as cadeias produtivas de carne e leite no Brasil, entretanto ainda há poucos estudos visando melhorar a tolerância à seca, considerando que com as mudanças climáticas previstas, há demanda por culturas resistentes a esse estresse. Plantas transgênicas com o gene P5CS de Vigna aconitifolia sob controle do promotor induzido por estresse AIPC, seriam uma alternativa adequada, considerando que a prolina exerce uma contribuição de extrema importância na mitigação da deficiência hídrica. O capítulo 1 dessa tese teve por objetivo avaliar plantas de Urochloa brizantha transformadas com a construção AIPC:P5CS quanto à bioquímica, fisiologia e caracterização molecular na resposta às condições de déficit hídrico. Para isso as plantas (controle e transformadas) foram conduzidas por aproximadamente 30 dias com irrigação diária por gotejamento, próximo à sua capacidade de campo, e após o déficit hídrico foi imposto por suspensão da água até as plantas atingirem valores de potencial hídrico de - 3,0 a -3,5 MPa, onde foram analisados conteúdo de prolina, MDA, clorofila, trocas gasosas foliares, biomassa e perfil transcricional do gene nativo UbP5CS e do transgene VaP5CS. A análise de três eventos de braquiária transformados com a construção AIPC:P5CS revelou que o evento E3 apresentou diferenças fisiológicas, bioquímicas e moleculares comparados aos outros eventos e ao controle. Além disso, esse evento exibiu diferença fenotípica dos demais. Mesmo apresentando essas diferenças, não houve constatação de maior tolerância ao déficit hídrico dos eventos em relação ao controle não transformado. O capítulo 2 refere-se a seleção de genes de referência para estresse salino em U. brizantha. A salinidade é um dos estresses abióticos mais importantes que afetam a produtividade das plantas. A expressão quantitativa de genes usando PCR em tempo real (RT-qPCR) é uma ferramenta que mensura as mudanças transcricionais que ocorrem em tecidos vegetais sob estresse. Para uma análise RT-qPCR válida, a normalização contra os genes de referência apropriados é essencial para a precisão dos dados. Apesar da importância do capim-braquiária (syn. Urochloa) como forrageira tropical, não há estudos sobre a estabilidade de genes de referência sob estresse salino nesta espécie. Este estudo teve como objetivo avaliar a estabilidade de sete genes candidatos de referência: Actin 12; fator de iniciação eucariótico 4A; fator de alongamento 1- α; tubulina α-5; tubulina β-6; enzima conjugadora de ubiquitina e glicose-6-fosfato desidrogenase para ensaios quantitativos de PCR em tempo real em U. brizantha sob estresse salino. O RNA total foi extraído de folhas e raízes de plantas cultivadas em sistema hidropônico contendo NaCl 200 mM durante 0, 6, 12 e 24 hrs para análise de RT-qPCR. Foi utilizado a ferramenta da web RefFinder para estabelecer uma classificação abrangente para a estabilidade do gene. Identificamos que eIF4a, α-Tub5 e Ubico foram os genes de referência mais adequados para amostras de folhas, enquanto eIF4a, Act12 e Ubico foram os genes mais estáveis nas raízes. Os genes mais e menos estáveis foram então usados para normalizar a expressão relativa de um gene transportador de Na+/H+ (NHX). A quantificação relativa desse gene variou de acordo com os controles internos (genes mais estáveis, menos estáveis), confirmando a escolha dos genes de referência. |
Abstract: | Forage grasses, including those of the genus Urochloa sp., are of great importance for the meat and milk production chains in Brazil, however, there are still few studies aimed at improving drought tolerance, considering that with the predicted climate changes, there is a demand for resistant crops to that stress. Transgenic plants with the P5CS gene of Vigna aconitifolia under the control of the AIPC stress-induced promoter would be a suitable alternative, considering that proline plays an extremely important role in mitigating water deficit. Chapter 1 of this thesis aimed to evaluate U. brizantha plants transformed the AIPC:P5CS construct for biochemistry, physiology and molecular characterization in response to water deficit conditions. For this, the plants (control and transformed) were conducted for approximately 30 days with daily drip irrigation, close to their field capacity, and after the water deficit was imposed by water suspension until the plants reached water potential values of -3.0 to -3.5 MPa, where the content of proline, MDA, chlorophyll, leaf gas exchange, biomass and transcriptional profile of the native gene UbP5CS and the transgene VaP5CS were analyzed. The analysis of three brachiaria events transformed with the AIPC:P5CS construct revealed that the E3 event presented physiological, biochemical and molecular differences compared to the other events and the control. In addition, this event exhibited a phenotypic difference from the others. Even with these differences, there was no evidence of greater tolerance to the water deficit of the events in relation to the untransformed control. Chapter 2 refers to the selection of reference genes for salt stress in U. brizantha. Salinity is one of the most important abiotic stresses that affect plant productivity. Quantitative gene expression using real-time PCR (RT-qPCR) is a powerful tool for measuring transcriptional changes that occur in plant tissues under stress. For valid RT-qPCR analysis, normalization against the appropriate reference genes is essential for data accuracy. Despite the importance of signal grass (syn. Urochloa) as a tropical forage, there are no studies on the stability of reference genes under saline stress in this species. This study aimed to evaluate the stability of seven candidate reference genes: Actin 12; eukaryotic initiation factor 4A; elongation factor 1- α; α-5 tubulin; β-6 tubulin; ubiquitin-conjugating enzyme and glucose-6-phosphate dehydrogenase for quantitative real-time PCR assays in Urochola brizantha under saline stress. Total RNA was extracted from leaves and roots of plants grown in a hydroponic system containing 200 mM NaCl for 0, 6, 12 and 24 hrs for RT-qPCR analysis. We used the RefFinder web tool to establish a comprehensive ranking for gene stability. We identified that eIF4a, α-Tub5 and Ubico were the most suitable reference genes for leaf samples, while eIF4a, Act12 and Ubico were the most stable genes in roots. The most and least stable genes were then used to normalize the relative expression of a Na+/H+ (NHX) transporter gene. The relative quantification of this gene varied according to the internal controls (more stable genes, less stable genes), confirming the choice of reference genes. |
Palavras-chave: | prolina; estresse abiótico; normalizadores; forrageira. proline; abiotic stress; normalizers; forager. |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Oeste Paulista |
Sigla da instituição: | UNOESTE |
Departamento: | Doutorado em Agronomia |
Programa: | Doutorado em Agronomia |
Citação: | Silva, Fláive Loyze Baldassarini. Caracterização de plantas transformadas de Urochloa brizantha sob déficit hídrico e validação de genes de referência para estresse salino. 2022. 109 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade do Oeste Paulista, Presidente Prudente, 2022. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://bdtd.unoeste.br:8080/jspui/handle/jspui/1459 |
Data de defesa: | 31-Out-2022 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Agronomia |
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