Caracterização dos genes AtAREB1 e nsHb-1 em soja sob estresses hídricos

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dataload.collectionmapped02 - Mestrado - Genética e Biologia Molecularpt_BR
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dc.contributor.advisorRuas, Claudete de Fátima [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorAoyagi, Martina Bianca Fuhrmannpt_BR
dc.contributor.bancaMertz-Henning, Liliane Marciapt_BR
dc.contributor.bancaMoraes, Larissa Alexandra Cardosopt_BR
dc.contributor.bancaPellizzaro, Kellypt_BR
dc.contributor.coadvisorMertz-Henning, Liliane Marcia [Coorientadora]pt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T12:42:16Z
dc.date.available2024-05-01T12:42:16Z
dc.date.created2019.00pt_BR
dc.date.defesa28.02.2019pt_BR
dc.description.abstractResumo: A soja é uma das mais importantes culturas na economia mundial, contudo o estresse por encharcamento do solo tem efeito severo sobre o crescimento e rendimento de plantas cultivadas, pois reduz a disponibilidade de oxigênio, sendo relativamente comum em áreas de cultivo, onde o solo não possui uma drenagem eficiente No Brasil, grande parte dessas áreas encontram-se na região Sul do Rio Grande do Sul, também conhecida como Terras Baixas, nas quais está sendo introduzida a rotação do arroz com a soja No entanto, a soja é uma espécie sensível ao encharcamento, portanto a identificação de genes que possam estar associados a mecanismos de tolerância ao encharcamento é importante para o desenvolvimento de genótipos mais tolerantes Entre os genes que têm recebido destaque em condições de deficiência de oxigênio em diversos organismos, está o gene associado a hemoglobina não simbionte de classe 1 (nsHb-1) Além disso, na literatura estudos comprovam a existência de mecanismos moleculares de sinalização cruzada, onde genes responsivos a um determinado estresse podem contribuir para aumentar a tolerância a outros estresses A partir dessas hipóteses, desenvolve-se esse estudo dividido em dois capítulos No primeiro, plantas de soja superexpressando o fator de transcrição AtAREB1 (Abscisic acid–responsive element binding protein – proteína de ligação ao elemento de resposta ao ácido abscisíco), que confere tolerância a seca, foram caracterizadas sob condições de encharcamento Foram comparadas as respostas bioquímicas, moleculares e fisiológicas, tanto na seca, como no encharcamento Adicionalmente realizou-se um segundo estudo a fim de caracterizar o perfil de expressão do gene nsHb-1 em soja, sob os estresses por seca e encharcamento Os resultados obtidos demonstraram que as plantas de soja superexpressando fator de transcrição AtAREB1 apresentaram desempenho superior em comparação ao seu background convencional, a cultivar BR16 no encharcamento No estresse por encharcamento, as plantas transgênicas se destacaram por apresentar maiores taxas para fotossíntese, eficiência instantânea no uso da água e eficiência instantânea da carboxilação Observou-se também um mecanismo mais adaptado para o controle de espécies reativas de oxigênio (ROS), bem como uma menor ativação de genes estresse responsivos, como o da rota fermentativa e da produção de alanina Com relação ao gene da hemoglobina não simbionte em soja, três genes foram selecionados para análise de expressão por meio de RNA-seq e PCR em tempo real, sendo esses os genes Glyma11G12171, Glyma11G12181, Glyma2G19121 O Glyma11G12171 e o Glyma11G12181 foram positivamente regulados em raízes de soja sob encharcamento, sendo que o segundo gene foi mais fortemente induzido em comparação ao primeiro Sob seca, o Glyma11G12171 foi induzido em raízes e folhas O Glyma2G19121, por ser classificado como uma leghemoglobina, não foi ativado nas condições de estresses testadaspt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: Soybean is one of the most important crops in the world economy However, flooding stress has a severe effect on the growth and yield of cultivated plants, as it reduces oxygen availability and it is relatively common in growing areas where the soil does not have efficient drainage In Brazil, most of these areas are in the southern region of Rio Grande do Sul, also known as Terras Baixas, where rice rotation with soy is being introduced Although, soybean is susceptible to waterlogging, thus the identification of genes that may be associated with mechanisms of tolerance to waterlogging is important for the development of tolerant genotypes Among the genes that have received prominence under conditions of oxygen deficiency in several organisms, is the gene associated with class 1 non-symbiotic hemoglobin (nsHb-1) Moreover, in the literature, studies have demonstrated the existence of molecular mechanisms of cross-signaling, where genes responsive to one kind of stress can contribute to increasing tolerance to other stresses Based on these hypotheses, this study is divided into two chapters In the first, soybean plants overexpressing the transcription factor AtAREB1 (ABA-responsive element-binding protein), which confers drought tolerance, were characterized under waterlogging conditions Biochemical, molecular and physiological responses were assessed in both drought and flooding In addition, a second study was conducted to characterize the expression profile of the nsHb-1 gene in soybean, under stresses due to drought and flooding The results showed that the soybean plants overexpressing the transcription factor AtAREB1 presented a superior performance in comparison to their conventional background, the cultivar BR16 in the waterlogging In water stress, the transgenic plants showed the highest rates for photosynthesis, instant efficiency in water use and instant efficiency of carboxylation It was also observed a mechanism more adapted to the control of reactive oxygen species (ROS), as well as lower activation of stress responsive genes, which are involved in the fermentative pathway or in the alanine production route With respect to the non-symbiotic hemoglobin gene in soybean, three genes were selected for expression analysis by RNA-seq and real-time PCR, these genes being Glyma11G12171, Glyma11G12181 and Glyma2G19121 Glyma11G12171 and Glyma11G12181 were positively regulated in soybean roots under waterlogging The second gene is more strongly induced compared to the first Under drought, Glyma11G12171 was induced in roots and leaves Glyma2G19121, being classified as leghemoglobin, was not activated under the stress conditions testedpt_BR
dc.description.notesDissertação (Mestrado em Genética e Biologia Molecular) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecularpt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/10392
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeMestradopt_BR
dc.relation.coursenameGenética e Biologia Molecularpt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Biológicaspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecularpt_BR
dc.subjectGenespt_BR
dc.subjectSojapt_BR
dc.subjectSolospt_BR
dc.subjectInundaçãopt_BR
dc.subjectSecaspt_BR
dc.subjectGenespt_BR
dc.subjectSoybeanpt_BR
dc.subjectWaterlogging (Soils)pt_BR
dc.subjectDroughtspt_BR
dc.titleCaracterização dos genes AtAREB1 e nsHb-1 em soja sob estresses hídricospt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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