CCB - CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
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Navegando CCB - CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS por Autor "Abdelnoor, Ricardo Vilela"
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Item Análise das respostas fisiológicas e da expressão diferencial de genes em soja submetida a déficit hídricoAmaral, Leidy Cristiane; Nepomuceno, Alexandre Lima [Orientador]; Abdelnoor, Ricardo Vilela; Marcelino, Francismar Corrêa; Rodrigues, Fabiana Aparecida [Coorientadora]Resumo: A soja (Glycine max (L) Merrill) é uma das culturas mais importantes do mundo, devido à crescente demanda mundial por alimentos e às novas aplicações na indústria de biocombustíveis e bioprodutos Nesse cenário o Brasil situa-se como o segundo maior produtor mundial com uma produção de 69,582 milhões de toneladas (safra 29/21) Entre os fatores que reduzem a produtividade das lavouras, a seca é um dos principais responsáveis por perdas na produção brasileira de soja Em situações de déficit hídrico, vários mecanismos são acionados pela planta para aumentar a tolerância à seca Conhecer esses mecanismos e como ocorre a regulação dos genes expressos em resposta à seca, é essencial na identificação de rotas metabólicas envolvidas nos processos de defesa, e, consequentemente, no desenvolvimento de estratégias moleculares para obtenção de plantas mais tolerantes Para prospectar genes expressos em condições de déficit hídrico, as cultivares de soja Embrapa 48 e BR 16 foram cultivadas em sistema hidropônico e utilizadas para construir bibliotecas de cDNA com base na técnica de Hibridização Subtrativa Supressiva Após a indução do déficit hídrico, as plantas foram avaliadas para verificar o efeito do estresse As análises de fotossíntese, condutância estomática, taxa de transpiração, concentração interna de CO2, eficiência do uso da água, entre outros parâmetros, mostraram que, apesar da cultivar Embrapa 48 apresentar um desempenho superior a BR 16, as alterações fisiológicas que ocorreram nas plantas durante a aplicação do déficit hídrico foram semelhantes para as duas cultivares, e que após 1 minutos de déficit hídrico a condição fisiológica avaliada foi significativamente modificada A partir das bibliotecas subtrativas sintetizadas usando o tecido foliar da cultivar BR 16 foram identificados o total de 5286 transcritos Após a classificação funcional, a busca por genes relacionados à resposta ao déficit hídrico revelou genes envolvidos na percepção e sinalização, transporte de água e solutos, proteção celular, fatores de transcrição, entre outros de grande importância no processo de tolerância ao déficit hídrico Esses resultados visam a descoberta de genes chaves envolvidos nas respostas das plantas à seca, auxiliando no desenvolvimento de cultivares mais tolerantes via melhoramento clássico e engenharia genéticaItem Caracterização do transcriptoma de folhas e frutos de Coffea eugenioides e identificação de polimorfismos de acessos de Coffea arabica da EtiópiaYuyama, Priscila Mary; Pereira, Luiz Filipe Protasio [Orientador]; Caixeta, Eveline Teixeira; Mondego, Jorge Mauricio Costa; Vieira, Luiz Gonzaga Esteves; Abdelnoor, Ricardo VilelaResumo: O café é uma das principais commodities agrícolas do mundo e o Brasil ocupa a posição de maior produtor e exportador de café mundial Coffea arabica e C canephora respondem pela maior parte dessa produção As espécies do gênero são diplóides, exceto C arabica, um alotetraplóide formado de uma recente hibridação de duas espécies diplóides, C canephora e C eugenioides C arabica apresenta uma estreita base genética, principalmente pelas suas características biológicas, recente história evolutiva e origem das espécies cultivadas O RNA-Seq tem sido utilizado em trabalhos de anotação e identificação de polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) em plantas, com obtenção de um grande volume de dados e resultados robustos Neste trabalho, foram obtidos 98635514 reads em Coffea a partir da tecnologia de sequenciamento Illumina As sequências foram obtidas de folhas e frutos a partir de genótipos selvagens de C arabica originários da Etiópia, C arabica cv Mundo Novo e C eugenioides No primeiro trabalho, foi feita a caracterização do transcriptoma de C eugenioides a partir de 36935 contigs, obtidos de uma montagem de novo As sequências foram anotadas baseadas em bancos de dados de proteínas não-redundantes (nr) do GenBank, Swiss-Prot, Gene Ontology (GO), InterproScan, PlantCyc e KEGG Além disso, 1 contigs com maior expressão em órgãos de folha e fruto de C eugenioides foram selecionados para validar a sua expressão por qPCR O segundo trabalho desenvolveu análises de RNA-Seq de todos os genótipos sequenciados Foi possível identificar 141 SNPs potenciais em cinco genótipos de C arabica a partir de uma referência de novo de C canephora Um total de 311 SNPs foram validados em 128 genótipos selvagens de C arabica e cinco cultivares de C arabica através do Sequenom MassARRAY A análise da estrutura da coleção com o programa Strucutre demonstrou quatro sub-populações Assim, foi desenvolvido um atlas do transcriptoma de C eugenioides como potencial referência para estudos futuros em Coffea e foram obtidos um grupo de SNPs validados Esses resultados podem beneficiar o desenvolvimento de estudos de associação genética e auxiliar nos trabalhos de melhoramento de cafeeirosItem Clonagem e caracterização de promotores de três isoformas de expansinas de Coffea arabicaSilva, Nathalia Volpi e; Pereira, Luiz Filipe Protasio [Orientador]; Abdelnoor, Ricardo Vilela; Molinari, Hugo Bruno CorreaResumo: A maturação de frutos do cafeeiro é um processo bioquímico e fisiológico que altera cor, sabor aroma e textura Esses processos envolvem a expressão de diferentes enzimas e proteínas tais como as expansinas, responsáveis por promoverem o relaxamento da parede celular A caracterização do padrão de expressão de expansinas do cafeeiro (CaExp1, 2 e 3) em diferentes tecidos do fruto despertou o interesse no estudo da região promotora desses genes Deste modo este trabalho teve por objetivo clonar as regiões promotoras dos genes, CaExp1, CaExp2 e CaExp3 de C arabica em duas cultivares IAPAR 59 e IAPAR 59 Graúdo; comparar e caracterizar in silico as regiões promotoras assim como validar a função do promotor (ProCaExp2) Os fragmentos dos promotores foram gerados utilizando o kit Genome Walker e ligados ao vetor PCR 21–TOPO As sequencias foram comparadas utilizando os bancos de dados: PLACE, RegSite, MatInspector e PlantCare A análise in silico dos promotores revelou a presença de motivos de resposta a luminosidade nos quatro promotores Também foi observada a presença de motivos para fitorreguladores como etileno e auxina no ProCaExp2 e ABA, Brassinosteróides e GA nos ProCaExp1 e ProCaExp3 O ProCaExp2 foi fusionado ao gene GUSA e inserido via A tumefaciens no tomateiro A análise histomíquica do gene GUSA foi realizada em diferentes tecidos das plantas transformadas e controles não transformados A análise da expressão do gene GUSA demonstrou que o ProCaExp2 direciona a expressão do gene para o endosperma antes do início da maturação e para o endosperma e polpa durante a maturação do fruto A disponibilidade de promotores específicos é uma importante ferramenta biotecnológica para direcionar a expressão de genes para os frutos sem interferir em outros processos metabólicos das plantasItem Identificação de novos locos de resistência à ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi) em soja (Glycine max)Rachid, Breno Francovig; Arias, Carlos Alberto Arrabal [Orientador]; Toledo, José Francisco Ferraz de; Abdelnoor, Ricardo VilelaResumo: No Brasil, a ferrugem asiática, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, vem provocando perdas de produtividade e aumento no custo de produção pelo uso intensivo de fungicidas em lavouras de soja A utilização de variedades resistentes é uma ferramenta importante no combate à doença Atualmente existem cinco locos relatados contendo genes de resistência à doença, denominados rpp1 a rpp5 A resistência conferida por alguns genes presentes nos locos rpp1 e rpp3 foi quebrada, no Brasil, por uma nova raça do fungo O presente estudo teve como objetivo realizar testes de alelismo entre fontes de resistência identificadas no banco de germoplasma da Embrapa Soja e que não mapeiam nos locos rpp2 e rpp4 Para tanto, 2 fontes cujos genes de resistência mapeiam fora dos locos rpp2 e rpp4 (Laperuta, 27) foram separados em um grupo com quatro testadoras cruzadas entre si e com o outro grupo composto pelas outras 16 fontes As gerações parentais e F2 derivadas desses cruzamentos foram inoculadas e avaliadas em casa-de-vegetação Cada planta foi classificada de acordo com a reação de resistência (lesões RB) ou de suscetibilidade (lesões TAN) Com base na ausência de segregação ou no padrão de segregação observados na geração F2, foi possível concluir que das quatro fontes utilizadas como testadoras, três delas (PI 2487 ou “Kinoshita”, PI 2526 ou “Shira Nui” e GC 8458-18-4) possuem pelo menos um gene de resistência no mesmo grupo de ligação (GL), enquanto a outra testadora (PI 23398 ou “Abura”) possui um gene de resistência em loco independente Das demais fontes testadas, duas delas (PI 416764 e PI 423966) pertencem ao grupo da “Kinoshita”, três (PI 41681, PI 417421 e PI 398777) pertencem ao grupo da “Abura”, e cinco (PI 397618TC1, PI 41774, PI 41753, Nova Santa Rosa e Hyuuga) obtiveram segregação independente em relação ao grupo da “Kinoshita” e “Abura”, indicando que apresentam pelo menos um gene de resistência segregando independentemente em relação aos GL testados As fontes GC 8458-21-4 e GC 8451-9-1 não segregaram em cruzamentos com a testadora GC8458-18-4 enquanto a PI416819 não segrega com a testadora PI 2526, as quais devem conter pelo menos um gene próximo ao GL da “Kinoshita” Outras três fontes (PI 47194, PI 2455 e PI 417115) não segregam em cruzamentos com “Abura”, mas não foi possível concluir sobre o GL já que a PI 47194 também não segrega com o grupo “Kinoshita”, enquanto a PI 2455 também não segrega com as 16 testadoras PI 2526 e PI 2487 do grupo da “Kinoshita” e, finalmente, a PI 417115 também não segrega com a PI 2487 do grupo da “Kinoshita” É possível, em função desses resultados, que estejamos lidando com um novo grupo de genes de resistência a doenças, no GL NItem "Identificação e análise da expressão de genes de soja responsivos ao déficit hídrico e ao ciclo circadiano"Gomes, Juliana Marcolino; Nepomuceno, Alexandre Lima [Orientador]; Abdelnoor, Ricardo Vilela; Domingues, Douglas Silva; Vieira, Luiz Gonzaga Esteves; Molinari, Hugo Bruno Correa; Harmon, Frank G. [Coorientador]Resumo: Em todo o mundo, o déficit hídrico é o fator abiótico com mais impacto na produção de grandes culturas, como a soja O ciclo circadiano desempenha um papel crítico na resposta e adaptação das plantas às diferentes condições ambientais Recentemente, as oscilações circadianas foram associadas às respostas ao déficit hídrico, em nível transcricional Todavia, pouco se sabe sobre a relação entre o ciclo circadiano e as respostas das plantas ao déficit hídrico, principalmente em culturas como a soja Neste estudo, examinamos como o déficit hídrico interfere na oscilação diurna dos principais genes do ciclo circadiano e de resposta ao déficit hídrico em soja Nossos resultados mostraram que o déficit hídrico causa mudanças marcantes na expressão gênica de componentes do ciclo circadiano, como LCL1-, GmELF4- e PRR-like, reduzindo sua expressão As mesmas condições resultaram no avanço de fase na expressão dos genes GmTOC1-like, GmLUX-like e GmPRR7-like O déficit hídrico também resultou em alterações significativas no padrão rítmico de expressão dos genes seca-responsivos tais como DREB-, bZIP-, GOLS-, RAB18- e Remorin-like A fim de selecionar genes referência para a normalização da expressão gênica relativa em estudos sobre o déficit hídrico e as oscilações diurnas, nós validamos experimentalmente um conjunto inédito de genes referência de soja Os genes Fyve, NUDIX e Golgin-84 apresentaram expressão mais estável do que os genes normalizadores, convencionalmente utilizados, ELF1-ß e ß-actina, e foram considerados adequados para a normalização de dados de expressão em estudos sobre as respostas das plantas ao déficit hídrico em diferentes períodos do dia Nossos resultados indicaram a existência de conexão entre as respostas ao déficit hídrico e o ciclo circadiano de soja, uma vez que (i) o estresse afetou a expressão de componentes do ciclo circadiano e que (ii) genes responsivos ao estresse apresentaram oscilação diurna Esses resultados certamente irão incentivar estudos futuros sobre as implicações dessa conexão nas respostas das plantas a estas condiçõesItem Mapeamento genético de gene de resistência à ferrugem asiática da soja na PI 594756Barros, Luciane Gomes; Marcelino-Guimarães, Francismar Corrêa [Orientador]; Abdelnoor, Ricardo Vilela; Valentini, GiseliResumo: A ferrugem asiática da soja (FAS), causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi Syd and P Syd, é a principal doença que afeta a produção de soja no Brasil A FAS pode causar perdas de até US $177 milhões por ano devido as perdas da produção e gastos com a aplicação de fungicidas Nesse sentido, a resistência genética é uma alternativa eficaz para o manejo dessa doença, minimizando riscos ambientais e econômicos Sete locos de resistência raça-específicos foram mapeados e são conhecidos como: Rpp1, Rpp2, Rpp3, Rpp4, Rpp5, Rpp6 e Rpp7 Entretanto, devido a alta variabilidade genética desse fungo, até o momento não há Rpp resistente a todos os isolados Nesse contexto, a busca por novos genes Rpp e alelos é crucial para o contínuo desenvolvimento de variedades resistentes ao fungo Com o surgimento de novas tecnologias de sequenciamento, a ampla disponibilidade de marcadores SNP e metodologias de genotipagem em larga escala, o mapeamento genético tornou-se mais rápido e viável O presente trabalho objetivou mapear o gene Rpp presente na PI 594756, que confere ampla resistência à FAS A co-segregação de resistência com marcadores previamente associados aos genes Rpp, permitiu mapear o Rpp (PI 594756) próximo à região Rpp1 A análise de bulks segregantes utilizando SNPs oriundos do soySNP6K confirmaram esses resultados, mapeando o gene no cromossomo 18 Por conseguinte, a genotipagem e fenotipagem de 161 indivíduos da população F2 (PI 594756 resistente x PI 594891 suscetível), usando 14 SNPs via sequenciamento de amplicons (PlexSeq) e quatro SSR, posicionou o gene entre os marcadores Sat_64 e Stta52, num intervalo de 9,9 kb Dentro dessa região, pelo menos cinco modelos gênicos relacionados à defesa de plantas estão presentes: Glyma18G2816, Glyma18G2817, Glyma18G2821, Glyma18G2822 e Glyma18G282 Com base na análise de virulência da PI 594756, em comparação com outros acessos de soja contendo Rpp analisados, contra 11 isolados, foi possível constatar que o alelo presente na PI é diferente dos alelos Rpp1 e Rpp? Nesse sentido, sendo um alelo diferente dos alelos com os quais foi contrastado, o Rpp descoberto e mapeado neste estudo, pode ser introgredido no melhoramento de materiais elite conferindo uma resistência mais durável à FASItem Ressequenciamento de genomas de cultivares brasileiras de soja: análise estrutural e associativa(2015-03-12) Santos, João Vitor Maldonado dos; Abdelnoor, Ricardo Vilela; Valliyodan, Babu; Barros, Everaldo Gonçalves de; Carvalho, Mayra Costa da Cruz Gallo de; Marcelino-Guimarães, Francismar Corrêa; Domingues, Douglas Silva; Nguyen, Henry T.A soja [Glycine max (L.) Merrill] é uma das mais importantes leguminosas cultivadas no mundo devido sua importância na alimentação humana, animal e produção de biocombustíveis. Desde que seu genoma foi sequenciado, aumentou-se o interesse por estudos de variações alélicas e estruturais ligadas a importantes características agronômicas e associadas à resistência a patógenos. Neste trabalho, foram ressequenciados 28 cultivares brasileiras com o objetivo de investigar sua base genética e análise de associação ampla do genoma para identificar importantes variações alélicas ligadas a resistência contra nematoide de cisto, nematoide de galha e cancro da haste. Foram identificados 1.329.844 indels e 5.868.344 SNPs, sendo 10.079 SNPs relacionados à resistência as três doenças. Uma estrutura homogênea foi observada na base genética nacional, com a presença de possíveis regiões sob processo de seleção positiva. Ainda, regiões contendo CNVs foram identificadas no genoma da soja. Os resultados indicam que apesar da base genética nacional estar se diversificando, ainda continua estreita, o que aumenta a necessidade de utilização de acessos de outras localidades para aumentar a variabilidade da base genética da soja brasileira. As variações alélicas relacionadas à resistência a doenças possuem aplicação direta para programas de melhoramento, devendo ser validadas futuramente. Por fim, os CNVs detectados podem contribuir significativamente no aumento da produtividade, e ainda estar relacionados à seleção de combinações que levam a uma resistência maior dos genótipos analisados contra as doenças estudadas. Uma análise mais aprofundada de tais variações estruturais torna-se importante em futuros trabalhos.