01 - Doutorado - Genética e Biologia Molecular
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Navegando 01 - Doutorado - Genética e Biologia Molecular por Autor "Abdelnoor, Ricardo Vilela [Orientador]"
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Item Ferrugem asiática da soja : identificação de um composto volátil associado ao patossistema hospedeiro (Glycine max) e o estudo da interação incompatível com Phaseolus lunatusBrito Junior, Salvador Lima; Abdelnoor, Ricardo Vilela [Orientador]; Sakiyama, Ney Sussumu; Rocha, Thales Lima; Pereira, Luiz Filipe ProtasioResumo: Phakopsora pachyrhizi, agente causal da Ferrugem Asiática da Soja (FAS), é considerado um dos patógenos mais importantes do mundo, gerando prejuízos econômicos da ordem de bilhões de dólares Áreas produtoras da cultura têm sofrido perdas expressivas na produção, decorrente do ataque da FAS Atualmente, seis loci de resistência (Rpp1-Rpp6) foram identificados na soja No entanto, nenhuma cultivar comercial possui uma efetiva e duradoura resistência a todos os isolados do patógeno A identificação de hospedeiros alternativos e não hospedeiros à FAS tem contribuído com a identificação de genes e rotas metabólicas atuantes nos processos de defesa da planta No presente estudo, importantes avanços foram obtidos no que diz respeito às respostas de defesa da planta durante a interação com P pachyrhizi Um composto orgânico volátil foi identificado como um biomarcador de soja inoculada com a FAS A redução desse composto após a inoculação de P pachyrhizi foi diretamente proporcional ao nível de infecção da planta Além do mais, foi obtido o transcriptoma de plantas de Phaseolus lunatus (fonte alternativa de resistência) inoculadas e não-inoculadas com a FAS Transcritos relacionados à rota dos fenilpropanóides foram induzidos já nas horas iniciais do processo de infecção Um transcrito associado a um gene R com domínio NBS-LRR foi induzido em plantas inoculadas e sua presença foi correlacionada à indução de genes relacionados à patogenicidade tais como quitinases, beta-glucanases e defensinas concomitante à presença de hifas de P pachyrhizi no mesofilo Essas informações contribuíram para um melhor entendimento dos mecanismos de defesa atuantes contra P pachyrhizi e a associação das rotas metabólicas e genes envolvidos durante a defesa celular podem auxiliar os programas de melhoramento visando à obtenção de uma resistência efetiva e duradoura contra P pachyrhiziItem Identificação de polimorfismos de nucleotídeo único no genoma da soja e seu uso no mapeamento associativo de características simples e complexasPassianotto, André Luiz de Lima; Abdelnoor, Ricardo Vilela [Orientador]; Belzile, François; Sakiyama, Ney Sussumu; Vilas-Bôas, Laurival Antônio; Marcelino-Guimarães, Francismar CorrêaResumo: A soja Glycine max (L) Merrill, é uma oleaginosa com grande destaque na economia mundial O Brasil é o segundo maior produtor de soja, e na safra 212/213 apresentou produtividade média de 2933 kg/ha, totalizando 81 milhões de toneladas, contribuindo para o desenvolvimento de inúmeras regiões e sendo um dos pilares chefes do agronegócio brasileiro O sucesso desta cultura se baseia no seu progresso genético, adaptação ao ambiente brasileiro e melhoria nas técnicas de cultivo Cultivares foram melhoradas ao longo dos anos com o intuito de se obter materiais aclimatados as fronteiras agrícolas brasileiras e com melhor produtividade As doenças são um dos fatores que acometem a cultura e impactam diretamente na produtividade da soja brasileira caso com o do nematóide Meloidogyne incógnita o qual acomete lavouras de soja e seu parasitismo pode causar severos danos à lavoura, variando de acordo com o grau de infestação Recentemente, com as técnicas de sequenciamento de nova geração, novas metodologias visando a rápida identificação de polimorfismos e seu uso nos estudos de mapeamento associativo surgiram Entre elas destaca-se a Genotipagem por Sequenciamento (GBS) Este trabalho teve por objetivo a identificação de polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) e a validação da tecnologia de GBS para mapeamento de características simples e complexas em soja Utilizando uma população de 165 cultivares brasileiros, características como cor da pubescência, cor da flor e tolerância a glifosato foram mapeadas nos cromossos 6, 13 e 2 respectivamente corroborando com os estudos prévios de mapeamento apresentados por estas características Além disso, utilizando 194 genótipos de soja resistentes e suscetíveis ao nematóide Meloidogyne incógnita , foi possível a identificação de 1753 SNPs e o mapeamento de um QTL para resistência ao nematoide de galha, no cromossomo 1Item Mapeamento associativo amplo em soja para resistência a Meloidogyne javanicaAlekcevetch, Jean Carlos; Abdelnoor, Ricardo Vilela [Orientador]; Belzile, François; Pereira, Luiz Filipe Protasio; Malone, Gaspar; Arias, Carlos Arrabal; Marcelino-Guimarães, Francismar Corrêa [Coorientadora]Resumo: A soja (Glycine max (L) Merrill) é uma leguminosa anual Atualmente, considerada uma das principais commodities mundiais, teve na última safra (216/217) uma produção mundial de 351,32 milhões de toneladas, as quais foram produzidas em 12,3 milhões de hectares A sojicultura, no entanto, pode ser acometida por diversos patógenos, entre eles os nematoides Entre as principais espécies capazes de parasitar a soja, os nematoides de galhas (Meloidogyne javanica e M incognita) ganham destaque, juntamente com os nematoides de cisto (Heterodera glycines) e das lesões radiculares (Pratylenchys brachyurus) Devido a ausência de um efetivo controle destes parasitas, a utilização de espécies vegetais com baixo índice de reprodução do nemaoide e/ou cultivares resistentes vem de demonstrando eficientes formas de manejo destes nematoides em áreas contaminadas Desta forma, os programas de melhoramento genético, visando o desenvolvimento de novas cultivares com boa resistência aos nematoides, são de extrema importância Estudos genômicos são importantes ferramentas de suporte ao melhoramento genético, provendo uma melhor compreensão dos mecanismos de resistência, identificação de genes responsáveis pela resistência, bem como o desenvolvimento de marcadores moleculares O estudo de mapeamento genômico associativo (GWAS – Genome Wide Association Mapping) é uma metodologia que vem se demonstrando altamente eficaz em relacionar marcadores moleculares do tipo Single Nucleotide Polymorphism (SNP) à diferentes características Assim, este trabalho teve como objetivo a identificação de marcadores moleculares do tipo SNP, associados à resistência ao M javanica, utilizando um painel de 369 materiais, composto por cultivares e Plant introductions (PIs) Este estudo permitiu a identificação de sete SNPs com alto grau de associação em resposta ao nematoide de galhas Com base nestes polimorfismos, foi possível desenvolver e validar ensaios baseados em TaqMan eficazes na identificação e discriminação de genótipos contrastantesItem Transcriptoma in planta de Phakopsora pachyrhizi e caracterização funcional de genes envolvidos em mecanismos basais de sobrevivência e patogenicidadeRincão, Michelle Pires; Abdelnoor, Ricardo Vilela [Orientador]; Carvalho, Mayra da Cruz Costa Gallo de; Andrade, Eduardo Chumbinho de; Godoy, Cláudia Vieira; Vilas-Bôas, Laurival Antônio; Marcelino-Guimarães, Francismar Corrêa [Coorientadora]Resumo: O Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja (Glycine max (L) Merrill), produto responsável por metade da produção agrícola nacional Entretanto, a produção dessa importante oleaginosa é afetada, dentre outros fatores, pela ação do fungo Phakopsora pachyrhizi (Sydow & P Sydow), causador da doença conhecida como ferrugem-asiática da soja (FAS) Por ser um fungo biotrófico obrigatório, o estudo de P pachyrhizi é limitado ao seu contato com o hospedeiro durante o processo de infecção Neste sentido, este trabalho utilizou a técnica de microdissecção a laser da lesão foliar, associada ao sequenciamento de alto desempenho, para a obtenção de sequências de transcritos do patógeno durante a interação com genótipos resistente e suscetível de soja (PI561356 e BRS 231, respectivamente) Os resultados obtidos através do sequenciamento do transcriptoma do fungo compreendem a identificação de 3635 unisequências de P pachyrhizi, que forneceram uma visão geral dos mecanismos moleculares e rotas biológicas ativas no patógeno aos dez dias após a infecção em soja, como metabolismo energético e de ácidos nucleicos, síntese proteica, além de processos de transcrição, biossíntese e transporte Transcritos relacionados a processos de exocitose, sinalização de vias metabólicas, dentre outros, se apresentaram enriquecidos entre os genótipos resistente e suscetível utilizados neste trabalho em relação ao transcriptoma obtido de P pachyrhizi Adicionalmente, transcritos relacionados a processos de metilação, transporte de sulfato, e resposta a espécies reativas de oxigênio, entre outros, também foram enriquecidos entre diferentes estruturas e fases de infecção do fungo como esporos germinados, apressório, haustório e lesão foliar Análises OrthoMCL comparando as unisequências geradas a partir do genoma de outras 15 espécies de fungos e oomicetos, incluindo outras espécies de ferrugens, identificaram famílias multigênicas conservadas entre as espécies analisadas, bem como famílias comuns a fungos causadores de ferrugens, e famílias encontradas exclusivamente em P pachyrhizi, com destaque para famílias relacionadas a sinalização de vias metabólicas e transportadores de membrana A predição de elementos de transposição ativos entre os 3635 transcritos, identificou diferentes famílias de retrotransposons e de transposons de DNA, e análises de RT-qPCR confirmaram os níveis de expressão de genes específicos observados no sequenciamento de alto desempenho Adicionalmente, sete genes potencialmente envolvidos em processos de sobrevivência e patogenicidade de P pachyrhizi, selecionados a partir do transcriptoma do fungo e de análises in silico, foram caracterizados funcionalmente via silenciamento gênico por RNA interferente Mediante a utilização da tecnologia de silenciamento gênico induzido pelo hospedeiro (Host-Induced Gene Silencing - HIGS), construções utilizando plasmídeos baseados no genoma do vírus do mosqueado do feijoeiro (Bean pod mottle vírus - BPMV) foram obtidas para os sete genes do fungo previamente selecionados As construções HIGS-BPMV foram inseridas em plantas suscetíveis de soja, e posteriormente inoculadas com P pachyrhizi Os resultados obtidos revelaram redução significativa nos níveis de transcritos e na patogenicidade do fungo para três dos sete genes silenciados Os resultados obtidos neste trabalho contribuem com o aumento do conhecimento sobre o transcriptoma do fungo P pachyrhizi, demostram a existência de uma maquinaria de silenciamento ativa nesse patógeno, e, consequentemente, que o silenciamento gênico baseado na técnica de HIGS-BPMV constitui uma ferramenta viável na caracterização funcional de genes do fungo, sendo identificados pelo menos três genes que ocasionaram reduções significativas na patogenicidade quando silenciados