Fisiologia Vegetal
URI permanente para esta coleçãohttps://locus.ufv.br/handle/123456789/185
Navegar
Item Caracterização fisiológica da tolerância à seca em Coffea canephora: contribuição relativa do sistema radicular e da parte aérea(Universidade Federal de Viçosa, 2007-03-30) Silva, Vânia Aparecida; Damatta, Fábio Murilo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784185Y9; Almeida, Andréa Miyasaka de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792501H4; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4768674H0; Andrade, Alan Carvalho; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721455D5; Mascio, Paolo Di; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796262D1; Sakiyama, Ney Sussumu; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781483H8A enxertia recíproca entre genótipos com respostas contrastantes à seca (clones 109 e 120, respectivamente sensível e tolerante) foi realizada com o objetivo de avaliar a contribuição relativa do sistema radicular e da parte aérea na tolerância ao déficit hídrico em Coffea canephora. Foram avaliadas as enxertias (enxerto/porta-enxerto) 120/109, 120/120, 109/120, 109/109, além dos respectivos pés francos 109 e 120. As plantas foram cultivadas em vasos com 12 L de substrato, em casa de vegetação. Ao atingirem seis meses, metade das plantas continuou sendo irrigada constantemente, enquanto a outra metade foi submetida à seca, imposta pela suspensão da irrigação. O pé-franco 120 e as enxertias que possuíam o clone 120, como sistema radicular, apresentaram redução mais lenta do potencial hídrico antemanhã (ψam) sob déficit hídrico, com um sistema radicular mais profundo, e menor descriminação isotópica do carbono, quando comparadas com o pé-franco 109 e autoenxertia 109/109. Aquelas plantas também apresentaram uma redução na condutância estomática (gs) sob ψam = -0,5 Mpa, e maiores concentrações de ácido abscísico (ABA) foliar sob déficit hídrico moderado (ψam = -1,0 e -1,5 Mpa). Entretanto, não foi possível observar associações entre alterações na concentração foliar de ABA e gs, nem diferenças quanto à gs entre as plantas sob déficit moderado e severo. Por outro lado, a concentração radicular de ABA foi maior nas plantas que possuíam o sistema radicular 120, independentemente dos regimes hídricos. Essas plantas também apresentaram, sob déficit hídrico severo, reduções menos pronunciadas em A, menor extravasamento de eletrólitos, menores atividades da APX e CAT e menores acúmulos de hexoses, aminoácidos e prolina. Verificou-se também que assim como o sistema radicular, a parte aérea do clone 120 também contribui para a tolerância à seca, pois, quando comparada as plantas sensíveis 109 e 109/109, a enxertia 120/109 apresentou redução mais lenta do ψam, menor discriminação isotópica, maior concentração de ABA foliar sob déficit hídrico moderado, e menor extravasamento de eletrólitos sob déficit severo, quando comparadas as plantas 109/109 e 109. Entretanto, a enxertia 120/109 apresentou queda mais rápida do ψam do que as plantas que possuíam o sistema radicular 120, destacando a relativa maior importância do sistema radicular para conferir tolerância à seca. Em conjunto, estes dados mostram a contribuição relativa da parte aérea e do sistema radicular na tolerância à seca e indicam a perspectiva de utilização de porta-enxertos de clones tolerantes para aumentar a tolerância à seca de genótipos mais sensíveis.Item Caracterização fisiológica do mutante gun4 de Arabidopsis thaliana sob estresse luminoso(Universidade Federal de Viçosa, 2009-02-18) Daloso, Danilo de Menezes; Damatta, Fábio Murilo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784185Y9; Ribeiro, Dimas Mendes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4778644J9; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; http://lattes.cnpq.br/0306680503261422; Martins, Gilberto Sachetto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785612D0; Ribas, Rogério Ferreira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4777511A8; Kuki, Kacilda Naomi; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784674P6Mutações em genes denominados GUN (Genome UNcoupled) têm auxiliado na compreensão das rotas de transdução de sinais do cloroplasto que controlam a expressão de genes fotossintéticos nucleares. Nesse sentido, o genótipo gun4 tem sido caracterizado em aspectos bioquímicos e moleculares, no entanto pouco se sabe sobre aspectos fisiológicos desse mutante. Diante disso, de forma a complementar essa caracterização fenotípica, o objetivo desse trabalho foi avaliar as respostas fotossintéticas do mutante gun4 de Arabidopsis thaliana sob diferentes níveis de luz. Plantas gun4, na ausência de estresse luminoso, apresentaram níveis de clorofila a e b, fluorescências mínima (Fo) e máxima (Fm) de folhas adaptadas ao escuro e rendimento quântico de dissipação não regulada de energia do fotossistema II (ΦNO) reduzidos em 20%, 26%, 18% e 32%, respectivamente, enquanto que o rendimento quântico efetivo do FSII (ΦFSII) e o coeficiente de extinção fotoquímico (qL) foram 11% e 20% maiores, respectivamente. Valores maiores de ETR (taxa de transporte de elétrons), ΦFSII e qL também foram observados em gun4 sob diferentes intensidades luminosas, demonstrando que este fenótipo transfere de forma mais eficiente a energia luminosa absorvida no complexo coletor de luz do FSII para o processo fotossintético. A taxa de assimilação líquida de carbono (A) e a condutância estomática (gs) foram 43% e 61% menores em gun4, respectivamente. Porém, não houve diferença no fluxo de absorção de 14CO2, sugerindo que a menor magnitude de A seja devido a uma restrição difusional ao influxo de CO2. Após 14 h de estresse, não houve diferença em A e os valores da taxa de transporte de elétrons (ETR) e ΦFSII foram reduzidos em 35% e 50%, respectivamente, tanto nas plantas gun4 como no tipo selvagem (WT). Entretanto, o rendimento quântico potencial do FSII (Fv/Fm) decresceu significativamente apenas em WT, sugerindo que gun4 possa minimizar, mais eficientemente, efeitos fotoinibitórios. Isto se evidencia, adicionalmente, nos maiores valores de coeficiente de extinção não fotoquímico (qN) e rendimento quântico de dissipação regulada de energia do FSII (ΦNPQ). Em conjunto, esses fenótipos fotoquímicos de gun4 podem explicar o maior aumento (48%) na conectância global da rede fotoquímica após 28 h de estresse, demonstrando a maior capacidade deste genótipo em ajustar seu aparato fotossintético em resposta ao estresse luminoso. Por fim, os resultados encontrados neste trabalho demonstraram a alta capacidade do genótipo gun4 em dissipar o excesso de energia luminosa absorvida sob estresse e, apesar da forte redução no teor de clorofila, transferir esta mais eficientemente. Isso sugere a existência de um mecanismo de adaptação dos fotossistemas de forma a compensar a redução na absorção de luz, indicando um valor importante deste mutante para explorar os mecanismos que controlam a plasticidade dos complexos protéicos fotoquímicos.Item Caracterização funcional de uma xiloglucano galactosiltransferase de Eucalyptus grandis e uma ramnose sintase de Arabidopsis thaliana: Efeitos sobre a estrutura e composição da parede celular primária(Universidade Federal de Viçosa, 2008-02-29) Lopes, Francis Julio Fagundes; Almeida, Andréa Miyasaka de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792501H4; Brommonschenkel, Sérgio Hermínio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780948Y4; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4762375P5; Fontes, Elizabeth Pacheco Batista; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781848H2; Buckeridge, Marcos Silveira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787719H3A parede celular vegetal tem sido associada a várias funções biológicas importantes. Ela delimita o corpo da planta, protegendo-o contra injúrias mecânicas, estresses bióticos e abióticos. Além disso, a parede celular determina a forma e as taxas de crescimento celular. Os principais constituintes da parede celular vegetal são: celulose, hemicelulose, pectina, lignina e proteínas, os quais variam de acordo com o tipo celular, idade e condições do ambiente. Para avaliar o impacto de genes envolvidos no metabolismo da parede celular, uma estratégia comum consiste em super-expressar ou silenciar genes candidatos em plantas modelo ou na espécie de interesse. Em seguida, analisa-se a parede celular para se determinar o impacto da manipulação gênica sobre os constituintes da parede celular. O objetivo deste trabalho foi caracterizar funcionalmente genes de Eucalyptus grandis e Arabidopsis thaliana envolvidos no metabolismo de parede celular. No primeiro capítulo, a clonagem e a caracterização de um gene que codifica uma xiloglucano galactosiltransferase de E. grandis (EgMUR3) é descrita. O gene complementou a mutação mur3 em A. thaliana, restaurando os padrões de fucosilação e galactosilação ausentes no mutante mur3. No segundo capítulo, mostrou-se que o gene UER1, que codifica uma enzima bifuncional (3, 5-epimerase e 4-ceto redutase), é requerido para o desenvolvimento normal dos grãos de pólen em A. thaliana. Como esse gene apresenta alta homologia de seqüência com os genes RHM (ramnose sintases), o conteúdo dos compostos pécticos foi investigado em grãos de pólen. Análises citoquímicas mostraram uma redução no conteúdo de compostos pécticos em grãos de pólen uer1. Grãos de pólen mutantes apresentam uma morfologia alterada e são inviáveis. Dois modelos são apresentados para se explicar o papel de UER1 durante o desenvolvimento dos grãos de pólen em A. thaliana.Item Efeito da redução do transporte da sacarose nas células-guarda na resposta ao estresse osmótico e expressão protéica(Universidade Federal de Viçosa, 2011-06-24) Pinheiro, Daniela Pereira; Antunes, Werner Camargos; http://lattes.cnpq.br/6454495897097940; Williams, Thomas Christopher Rhys; http://lattes.cnpq.br/3232721185279491; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; http://lattes.cnpq.br/5287637532888275; Nesi, Adriano Nunes; http://lattes.cnpq.br/4220071266183271; Ramos, Humberto Josué de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/4037452920080174Estudos indicam que a sacarose tem um importante papel osmo-regulatório nas células-guarda (CG), sendo hipotetizado que sua origem principal seria a importação deste soluto das células do mesofilo foliar. Plantas de Nicotiana tabacum transformadas com vetor contendo construção antisenso do gene do transportador de sacarose (P62) sob controle do promotor KST1, específico de CG, apresentam menor condutância estomática e um aumento na eficiência do uso da água comparado a plantas selvagens (WT), resultando em plantas com menor consumo de água. Estresse osmótico induzido pela aplicação de polietileno glicol (PEG) à solução de cultivo resultou em uma reduzida área foliar total em todas as plantas, sendo esta redução menor nas plantas transgênicas. A redução da fotossíntese (A) sob estresse osmótico, observada somente nas plantas não-transformadas, foi associada a uma menor condutância estomática (gs) e redução da razão Ci/Ca. Entretanto, a taxa fotossintética de plantas WT a 2,0% de PEG, sob altas concentrações de CO2, foi reduzida em 31%, indicando que há uma limitação bioquímica do processo fotossintético produzida por este nível de estresse osmótico. Porém, esse fato não é explicado por danos oxidativos visto que não houve variação na taxa de peroxidação de lipídios. Não foram observadas diferenças nos parâmetros relacionados à fluorescência Fv/Fm, Y(II), ETR e qP, para as plantas avaliadas, evidenciando que tanto plantas de genótipo selvagem quanto transgênica não apresentaram limitações no uso da energia de excitação para reações fotoquímicas. No entanto, plantas WT submetidas ao estresse osmótico (1,5% e 2,0% de PEG) apresentaram valores maiores de qN, indicando uma maior dissipação térmica. Comparando o proteoma de células-guarda, plantas P62 apresentaram aumento na expressão de proteínas-chave relacionadas à fixação fotossintética de carbono tais como a sedoheptulose-1,7- bifosfato fosfatase e a ativase da rubisco, sugerindo uma maior assimilação de CO2 e atividade do ciclo de Calvin, o que poderia sugerir um mecanismo homeostático de manutenção dos teores de sacarose nestas células. Presença de fotossíntese nas células-guarda pode também ser indiretamente inferida, visto que se identificou outras proteínas fotossintéticas, como a proteína PsaD do fotossistema I e algumas subunidades da ribulose-1,5-bifosfato carboxilase/oxigenase (Rubisco). A análise proteômica diferencial de folhas revelou que não há diferença significativa entre plantas WT e P62, consistente com o uso de um promotor específico para células-guarda para dirigir a expressão da construção antisenso. Como conclusão, este trabalho sugere que reduções no tranporte de sacarose podem contribuir para maior tolerância ao estresse osmótico e maior eficiência do uso da água.Item Isolamento e caracterização de genes da família SnRK e sua expressão em resposta ao déficit hídrico em Coffea canephora(Universidade Federal de Viçosa, 2009-09-14) Paiva, Rita Márcia Cardoso de; Almeida, Andréa Miyasaka de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792501H4; Damatta, Fábio Murilo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784185Y9; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; http://lattes.cnpq.br/3293525698179689; Otoni, Wagner Campos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786133Y6; Fietto, Luciano Gomes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763824H8; Diola, Valdir; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4133062U6; Campos, André Narvaes da Rocha; http://lattes.cnpq.br/4718389161844570A tolerância à seca é o resultado de numerosas características anatômicas, morfológicas e fisiológicas, de natureza constitutiva ou indutiva. Como um dos principais hormônios de plantas, o ácido abscísico (ABA) tem sido extensivamente estudado e vários destes estudos têm demonstrado que o ABA é responsável por diversas respostas adaptativas ao déficit hídrico. Desta forma, o isolamento e estudo da expressão de genes que participam de vias de sinalização em resposta a ABA podem fornecer dados importantes para a compreensão de sua função e de sua importância no mecanismo de tolerância à seca em café. Este trabalho teve como objetivos identificar, a partir do banco do café, genes pertencentes à família SnRK além de verificar a resposta dos mesmos em folhas e raízes de clones de Coffea canephora, em condições de déficit hídrico severo e moderado. Mudas dos clones 120 (genótipo tolerante ao déficit hídrico) e 109A (genótipo sensível) foram cultivadas em vasos de 12 L e o déficit hídrico foi alcançado suspendendo a irrigação até que as plantas atingissem um potencial hídrico de antemanhã de -1,5 MPa e -3,0 MPa. Análises de homologia utilizando o programa Blast, permitiram a identificação de 24 contigs que podem representar possíveis genes da família SnRK em café, sendo 3 contigs da subfamília SnRK1, 5 contigs pertencentes a subfamília SnRK2 e 16 sequências da subfamília SnRK3. Dentre as sequências identificadas, destacam-se 2 contigs, 15120 e 12770, que nesta investigação, demonstrou-se que correspondem a regiões distintas de um mesmo gene, homólogo a SnRK2.6 de Arabidopsis e denominado cnSnRK2.6. Desta forma, foi obtida a sequência completa deste gene que foi eficientemente colocado em vetor de transformação de plantas. Neste estudo, identificou-se também uma parte da região promotora deste gene. Análises de vii expressão, feitas por RT-PCR em Tempo Real, permitiu verificar que a expressão de alguns genes desta família são alteradas em condições de déficit hídrico, tanto em folhas como em raízes. Em folhas, os genes SnRK2.4, CIPK6 e CIPK9 são induzidos, enquanto os genes SnRK2.3, CIPK3, CIPK8, CIPK10 e CIPK11 são reprimidos pela condição de seca. Já em raízes, observou-se que os genes SnRK2.3, SnRK2.8, CIPK6, CIPK8 e CIPK9 são induzidos, o que demonstra que alguns genes apresentaram comportamento diferenciado nesses dois órgãos. Em adição, foi também verificado a expressão destes genes em resposta à ABA, estresse osmótico e estresse salino. Para isso, foi testado um novo sistema experimental, com uso de folhas destacadas de cafeeiro, que se mostrou uma forma rápida e eficiente para estudos em plantas de café. Os resultados obtidos mostraram uma redução da condutância estomática (gs) que foi acompanhada de reduções nas taxas de assimilação líquida do carbono (A) para os tratamentos com ABA e manitol, enquanto no tratamento controle nenhuma alteração foi observada. A análise de expressão gênica, demonstrou que muitos desses genes respondem a ABA, estresse osmótico e estresse salino. SnRK2.6 é induzido por ABA e manitol, mas não por salinidade. Coletivamente, estes resultados sugerem que os genes SnRKs caracterizados constituem proteínas quinases envolvidas na resposta a estresses abióticos.Item Mapeamento genético de marcadores AFLP ligados ao gene de resistência do cafeeiro à Hemileia vastatrix Berk. & Br.(Universidade Federal de Viçosa, 2007-02-13) Brito, Giovani Greigh de; Caixeta, Eveline Teixeira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728636Z7; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4778792D8; Zambolim, Eunize Maciel; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783380J6; Pereira, Luiz Filipe Protasio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782233H5; Pereira, Antonio Alves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780579Y1A ferrugem alaranjada causada por Hemileia vastatrix Berk et Br é tida como a mais importante doença do cafeeiro. Este trabalho objetivou estudar a herança gênica e a identificação de marcadores moleculares ligados ao gene que confere resistência à raça II de H vastatrix. Para este estudo foram utilizados a população F2 (160 indivíduos), o retrocruzamento resistente (RCr; 20 indivíduos) e o suscetível (RCs, 135 indivíduos), derivados do cruzamento entre o Híbrido de Timor UFV 427-15 (CIFC 1343-136), genitor resistente e o suscetível Catuaí Amarelo UFV-2143-36 (IAC 30). Na população do Híbrido de Timor já foram detectados cinco genes (SH5 a SH9) que, de forma isolada ou em associação, conferem resistência às raças fisiológicas de H. vastatrix até o momento identificadas. Constituem-se, portanto, em importantes fontes de resistência, as quais poderão auxiliar na obtenção de cultivares que apresentem resistência durável a esta doença. A análise de segregação das populações, em estudo, indicou que um único gene dominante, presente no acesso do Híbrido de Timor UFV427-5, é responsável pela resistência à raça II do fungo H. vastatrix. Foram utilizadas as metodologias de BSA (Bulked Segregant Analysis) e AFLP, e analisadas 852 combinações de primers, que permitiram identificar três marcadores ligados ao gene de resistência. O mapeamento genético na população F2 demonstrou que estes marcadores flanqueiam esse gene. De um lado, o marcador E.CTC/M.TTT405 posicionase a 8,69 cM do gene, (LOD= 18,91), enquanto o marcador E.CGT/M.TGT300 dista-se 28,00 cM (LOD= 4,02). Do outro lado do gene, o marcador E.CCT/M.TTC230 situa-se a 20,50 cM do gene de resistência (LOD= 6,15). Estes são os primeiros marcadores ligados ao gene de resistência à ferrugem presente no Híbrido de Timor identificados e poderão ser úteis na seleção em programas de melhoramento para a resistência à ferrugem.Item Physiological responses to mild cadmium stress of different tomato genotypes with contrasting abscisic acid levels(Universidade Federal de Viçosa, 2010-11-22) Zenzen, Ivan Luis; Damatta, Fábio Murilo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784185Y9; Lopes, Francis Julio Fagundes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4762375P5; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; http://lattes.cnpq.br/0680755849750035; Nesi, Adriano Nunes; http://lattes.cnpq.br/4220071266183271; Williams, Thomas Christopher Rhys; http://lattes.cnpq.br/3232721185279491; Kuki, Kacilda Naomi; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784674P6Os metais pesados, especialmente o cádmio, têm se tornado um dos principais agentes de estresse abiótico em plantas superiores em função de sua alta toxicidade e aumento dos níveis de liberação no meio ambiente. Apesar toxicidade destes elementos, as plantas desenvolveram mecanismos que lhes conferem aumento na tolerância a esta condição de estresse através de adaptações físicas e ativação de uma rede integrada de respostas celulares e moleculares que começam a atuar após o início do estresse. Relatos de alterações fito hormonais durante o processo de aclimatação ao Cd envolvendo o ácido abscísico (ABA) são escassos na literatura, e os poucos existentes são relativos a toxicidade aguda, uma situação distinta daquela que normalmente ocorre no meio ambiente. Em vista disso, esta pesquisa propôs-se a elucidar um potencial papel do ABA sobre os mecanismos bioquímicos e fisiológicos de aclimatação e tolerância ao estresse crônico por Cd, utilizando para tanto o tomateiro mutante notabilis deficient em ABA, uma linhagem transgênica complementada notabilis complemented 13, e seu tipo selvagem. Um padrão de resposta distinta das plantas notabilis pode ser apontado pelo aumento da absorção de Cd, uma elevada taxa de transpiração e redução do potencial hídrico foliar, combinado a inalterações da taxa de concentração de CO2 entre a câmara sub- estomática e a ambiente (Ci/Ca), e da composição isotópica de carbono (δ13C), além de redução da condutância estomática (gs) e da eficiência do uso da água (WUE), sob tratamento com este metal pesado. Apesar da maior atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT) na ausência de Cd, notabilis teve maior peroxidação lipídica em suas raízes. Limitações da gs causadas pelo Cd aparentam ser o principal motivo da redução da taxa líquida de assimilação de carbono (A) em plantas do tipo selvagem e notabilis complemented 13, ao passo que notabilis apresenta várias alterações negativas nos parâmetros fotoquímicos da fotossíntese, implicando em uma redução transitória no potencial de absorção da luz, reduzida conversão de energia para fotoquímica, e maior perda regulada de energia no fotossistema II, que podem explicar, pelo menos em parte, a redução da A. A complementação do mutante demonstrou recuperação do fenótipo para vários parâmetros para um patamar semelhante ao das plantas do vi tipo selvagem, reforçando a hipótese que a síntese de ABA desempenha um papel chave na aclimatação das plantas ao metal.Item Resistência à ferrugem do cafeeiro: mapeamento genético, físico e análise da expressão gênica em resposta a infecção de H. vastatrix(Universidade Federal de Viçosa, 2009-06-17) Diola, Valdir; Caixeta, Eveline Teixeira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728636Z7; Damatta, Fábio Murilo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784185Y9; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4133062U6; Brommonschenkel, Sérgio Hermínio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780948Y4; Pereira, Luiz Filipe Protasio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782233H5A ferrugem alaranjada causada pelo fungo biotrófico Hemileia vastatrix é uma das doenças que mais causa prejuízos econômicos aos cafeicultores. O melhoramento genético de cafeeiros visando obtenção de cultivares resistentes é lento e os estudos moleculars de identificação dos genes de resistência a H. vastatrix ainda são pouco informativos. Este estudo teve como objetivo obter informações de genética estrutural e funcional desta interação incompatível. Avaliou- se uma população UFV F2421-4 (Híbrido de Timor x Catuaí) com 224 cafeeiros segregantes para um gene que confere resistência a raça II de H. vastatrix. Foi obtido um mapa genético saturado com 25 marcadores AFLP que possibilitou a elaboração do mapa genético de alta densidade com 6 marcadores SCARs delimitando uma região cromossômica de 9,45 cM e flanqueando o gene de resistência a 0,7 e 0,9 cM. Os marcadores SCARs constituem-se as primeiras ferramentas disponíveis para estratégias para obter a resistência à ferrugem do cafeeiro por seleção assistida por marcadores moleculares. O mapa genético de maracdores SCARs orientou a construção do contig com 4,7 cM e ~360 kb, obtido pelo ordenamento de 5 clones BAC que continham simultânea a presença de dois marcadores. Foram isolados dois clones BAC portadores dos marcadores que flanqueiam o gene de resistência compreendendo a uma região ~120 kb. A obtenção do contig possibilitará a clonagem do primeiro gene de resistência a ferrugem em café. No estudo de expressão gênica diferencial foram identificados 108 Fragmentos Derivados de Transcritos (TDF) através da técnica de cDNA- AFLP, sendo 93 desta similares com genes envolvidos em processos biológicos de metabolismo, crescimento, ativação gênica, sinalização, respostas de defesa e degradação controlada de proteínas. Destes, foram selecionados 21 TDFs potencialmente envolvidos na sinalização e respostas de defesa para a análise de expressão por PCR em tempo real. Os genes selecionados são ativados 12 h pós-inoculação. Aqueles classificados como envolvidos na sinalização apresentaram maior expressão 24 h após a inoculação e para defesa, aumentaram a expressão exponencialmente até 72 h. Para TDFs similares a genes de sinalização, o maior nível de expressão foi observado para um gene NBS-LRR e, para a resposta de defesa, um gene que codifica para proteínas relacionadas à patogênese PR5 (semelhantes à Taumatina). O TDF NBS-LRR é um gene candidato do reconhecimento do elicitor do patógeno e PR5 pode ter um importante papel na resposta de defesa em cafeeiro. A identificação de genes diferencialmente expressos em cafeeiro constitui-se numa importante informação para compreender o mecanismo molecular de resistência à ferrugem.Item Tolerância de Brassica juncea ao arsênio e seu potencial para a fitoestabilização de solos contaminados(Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-29) Araujo, Sabrina Helena da Cruz; Nesi, Adriano Nunes; http://lattes.cnpq.br/4220071266183271; Williams, Thomas Christopher Rhys; http://lattes.cnpq.br/3232721185279491; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; http://lattes.cnpq.br/5373651383324887; Azevedo, Aristéa Alves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787822Y7; Araujo, Wagner Luiz; http://lattes.cnpq.br/8790852022120851O arsênio é considerado o elemento mais perigoso para a saúde humana. Fitorremediação é uma importante tecnologia para amenizar o efeito antropogênico na contaminação ambiental, mas para o seu sucesso é necessário a compreensão detalhada dos mecanismos de tolerância de metais pesados, objetivo deste trabalho. A espécie escolhida foi a Brassica juncea, tolerante a vários metais, como cádmio e zinco, e que possui um crescimento rápido. O arsênio foi fornecido a solução nutritiva na forma de arsenato de sódio nas concentrações de 10, 50, 200 e 500 μM, sendo coletados dados aos 6, 10, 13, 14, 15 e 16 dias após a exposição. Quanto maiores os níveis de arsênio presentes no tratamento, maiores os níveis encontrados na planta, havendo um acúmulo de até 5457 mg Kg-1 de As nas raízes expostas a 500 μM de arsenato. Esta quantidade foi 26 e 34 vezes superior aquela observada em caules e folhas, respectivamente. Em nenhum dos tratamentos foram observadas alterações na concentração de fósforo. Esta ausência de inibição de acúmulo de fósforo pode significar a presença de um mecanismo de tolerância à toxidez do arsênio neste genótipo. Em contraste, doses de arsênio iguais ou superiores a 50 μM aumentaram os níveis enxofre nas raízes, em paralelo com um aumento no teor de fenóis, ao passo que reduziu os níveis de enxofre na folha. As duas maiores doses de arsenato levaram ao aparecimento de sintomas de toxidez nas folhas, caracterizados por clorose marginal e coloração arroxeada nas faces abaxiais de folhas velhas. Apesar dos altos níveis de arsênio em raízes, não houve redução no comprimento e na massa seca deste órgão. Na parte aérea por outro lado, foi observada a redução na área foliar, comprimento e massa fresca em plantas tratadas com 200 e 500 μM de arsenato. Adicionalmente observou-se que somente a maior dose reduziu a fotossíntese líquida (A) e condutância estomática (gS) até o 13º dia. A partir do 14º dia já foi possível observar a queda destes parâmetros em plantas tratadas com 200 μM de arsenato. Maiores períodos na presença altas doses de arsenato permitiram observar que alem da redução da abertura estomática, há uma limitação bioquímica contribuindo para a redução da fotossíntese. A diminuição em A esteve associada a limitações na etapa fotoquímica onde ocorreu uma redução na taxa linear de transporte de elétrons (ETR) e na eficiência quântica do fotossistema II [Y(II)], concomitante com o aumento da perda da energia luminosa na forma de calor [Y(NPQ)]. A segunda maior dose (200 μM) não provocou redução em A e nos parâmetros fotoquímicos até o 13º dia, com reduções negligíveis na área e massa foliar, com nenhum efeito no crescimento das raízes. Em conjunto, estes resultados permitem evidenciar que o genótipo de Brassica juncea em estudo possui tolerância aos níveis de arsênio. Apesar de acumular níveis altíssimos de arsênio nas raízes, estas plantas não apresentaram dano oxidativo, nem redução na acumulação de massa seca nas raízes. O fato de que altos níveis de As seja acumulado nas raízes, com efeitos reduzidos no seu crescimento, indica o grande potencial desta espécie para o seu uso na fitorremediação como uma espécie fitoestabilizadora.Item Uso de Thlaspi caerulescens e Arabidopsis thaliana em estudos de acúmulo e tolerância a zinco e lítio(Universidade Federal de Viçosa, 2009-07-31) Guimarães, Marcelo de Almeida; Barros, Nairam Félix de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783694P8; Lopes, Francis Julio Fagundes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4762375P5; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; http://lattes.cnpq.br/1031606627086716; Lima, Paulo César de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783693J7; Campos, André Narvaes da Rocha; http://lattes.cnpq.br/4718389161844570Nos capítulos 1 e 2, foram conduzidos inúmeros experimentos com o objetivo de se gerar informações consideradas essenciais para a melhor compreensão de como se processam a absorção e a translocação de íons minerais em plantas. No capítulo 1 foi empregada a enxertia recíproca entre uma espécie hiperacumuladora de Zn, Thlaspi caerulescens, e uma não acumuladora, Thlaspi perfoliatum, para determinar a importância relativa da raiz e da parte aérea na hiperacumulação e hipertolerância a Zn. Folhas provenientes de plantas de T. perfoliatum como porta-enxerto com T. caerulescens como enxerto não acumulam Zn, enquanto plantas com T. caerulescens como porta-enxerto e T. perfoliatum como enxerto acumulam Zn. No entanto, ainda que folhas provenientes de plantas com T. caerulescens como porta-enxerto e T. perfoliatum como enxerto acumulem altos teores de Zn, sob altas concentrações deste elemento, as folhas dessas plantas apresentam sintomas de toxidez a Zn significativos, ao contrário de folhas de T. caerulescens auto-enxertadas. A hiperacumulação de Zn em folhas de T. caerulescens é primeiramente ditada por processos que ocorrem na raiz. Além disso, os mecanismos controladores da tolerância de Zn no hiperacumulador T. caerulescens são dirigidos por processos que ocorrem na parte aérea. No capítulo 2 nós utilizamos o mutante de Arabidopsis thaliana “132:31”, obtido a partir da irradiação por nêutrons de alta energia. Foi verificado que este mutante apresenta uma deleção de oito genes no cromossomo 2. Nós conseguimos identificar três fenótipos básicos do mutante: maior sensibilidade ao lítio, maior produção de etileno e maior nível de estresse oxidativo. Nossos resultados mostram que o lítio reduziu o crescimento da parte aérea de ambos os genótipos e das raízes do mutante.A aplicação de cálcio ao meio de cultivo, reverteu parcialmente o efeito do lítio nas raízes de ambos os genótipos. Através da técnica da enxertia recíproca, demonstrou-se que não somente a parte aérea, mas também o sistema radicular do 132:31 apresenta maior sensibilidade ao lítio do que Col-0. A maior produção de etileno observada no mutante, torna-se ainda mais evidente em sua presença. O aumento na produção do etileno poderia explicar: a redução do crescimento da parte aérea e raízes, diminuição dos teores de clorofila a e carotenóides. São necessárias outras análises para construir uma explicação convincente dos mecanismos responsáveis pelos fenótipos encontrados. No capítulo 3, buscamos gerar informações necessárias para a antecipação do florescimento e maximização da produção de sementes da espécie T. caerulescens. Esta espécie é muito utilizada em estudos de hiperacumulação de metais como Cd, Ni e Zn. T. caerulescens necessita de longo período frio (4ºC) para a indução do crescimento do pendão principal e florescimento. Para isso, foram estudados diferentes condições como: fotoperíodo (8 ou 12 h de luz (100 μmol.m-2.s-1)), temperatura (4 ou 21ºC), semanas de exposição às condições de luz e temperatura citadas anteriormente (6 ou 8 semanas) e a aplicação de diferentes concentrações de GA3 (0, 15, 30 e 60 μg μl-1). Verificou-se que baixas temperaturas (4ºC) são essenciais para a indução ao florescimento e produção de sementes de T. caerulescens e que o tempo de exposição das plantas à baixa temperatura (4ºC) é muito importante para a potencialização da produção de sementes de T. caerulescens, sendo desejados períodos mais longos de exposição. GA3 juntamente com a condição de dia longo (12 h de luz) proporciona certo grau de florescimento, no entanto, não é eficaz para a produção de sementes de T. caerulescens. A aplicação de GA3 afeta negativamente a produção de sementes de plantas desta espécie quando submetidas a dias curtos (8 h de luz) e dias longos, quando se utiliza a concentração de 60 μg μl-1 deste hormônio. GA3 foi capaz de induzir o alongamento do pendão principal, independentemente do fotoperíodo utilizado, sendo este efeito observado somente em plantas de Thlaspi que não foram submetidas a baixas temperaturas (21ºC).