Fisiologia Vegetal
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Item Estudo da resistência à seca em soja: avaliações fisiológicas, metabólicas e moleculares(Universidade Federal de Viçosa, 2017-08-15) Silva, Adinan Alves da; Ribeiro, Cleberson; http://lattes.cnpq.br/6203817648437023A soja é a principal planta leguminosa cultivada no mundo. A elevada demanda pela soja se justifica na importância do seu grão para a alimentação humana e animal. Entretanto, o seu rendimento pode ser afetado pelos estresses abióticos, sendo a seca o fator ambiental mais impactante na sua produtividade. Assim, o objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar linhagens de soja contrastantes para a resistência à seca, mediante avaliações fisiológicas, bioquímicas e moleculares. Quatro genótipos de soja foram utilizados nos experimentos: cultivar Embrapa 48 (E48), referencial de tolerância ao déficit hídrico e 3 linhagens provenientes do Programa de Melhoramento da Soja da Universidade Federal de Viçosa, previamente caracterizadas como sensível (11644) e tolerantes (11377 e 13241) ao déficit hídrico. As plantas foram avaliadas em três condições: 1) plena irrigação (controle), 2) déficit hídrico (DH) após suspensão da irrigação do solo até atingir potencial hídrico foliar na antemanhã de -1,5 MPa, e 3) reidratação por 3 dias (RH), posterior ao déficit hídrico. Os genótipos 11644, 11377 e E48 alcançaram o potencial hídrico de -1,5 MPa após 8 dias de suspensão da irrigação, contra 10 dias na linhagem 13241. Menor área foliar constitutiva e maior incremento na concentração de ácido abscísico (ABA) foliar permitiram a linhagem 13241 exibir a menor redução no Teor Relativo de Água (TRA), após o déficit hídrico. De maneira inversa, a linhagem 11644 apresentou as maiores reduções no TRA e suculência foliar. O processo fotossintético foi igualmente inibido pelo déficit hídrico em todos os genótipos. Porém, o cultivar tolerante E48 exibiu maior incremento na eficiência no uso da água (EUA). O acúmulo de osmolitos foi mais expressivo nas linhagens 11377 e 13241. Nas análises dos componentes antioxidativos, a linhagem 11644 obteve maiores incrementos na concentração de espécies reativas de oxigênio (ROS), maior nível de peroxidação de lipídios e menor atividade das enzimas antioxidantes catalase (CAT) e dismutase do superóxido (SOD). Adicionalmente nessa linhagem, a glutationa teve limitada atuação contra o estresse oxidativo induzido pelo déficit hídrico. Na linhagem 13241, maiores incrementos na atividade da CAT, SOD, peroxidase do ascorbato (APX) e peroxidase da glutationa (GPX) indicam a participação efetiva dessas enzimas antioxidantes na defesa contra o estresse. No cultivar E48, metabólitos antioxidantes, como a glutationa e ascorbato, demonstraram papel mais importante. A partir desses resultados, pôde-se corroborar que dentre as linhagens, a 11644 foi a mais sensível ao déficit hídrico, enquanto a 13241 foi a mais tolerante. Por essa razão, a linhagem 11377 foi excluída das análises de perfil metabólico e expressão gênica. A avaliação do perfil metabólico demonstrou que a resposta dos genótipos ao déficit hídrico foi direcionada para o ajustamento osmótico, pelo aumento dos aminoácidos, carboidratos e poliaminas. Contudo, não foi possível por meio do perfil metabólico discernir níveis de tolerância ao déficit hídrico entre os genótipos. A análise da expressão gênica via PCR real time foi realizada somente com as linhagens 11644 e 13241. Os resultados não apresentaram diferenças significativas para a maioria dos genes avaliados, mas foi possível identificar um padrão evidente de resposta ao se observar as médias dos resultados. Genes diretamente envolvidos com: mecanismos de resistência à seca, biossíntese do ABA, defesas antioxidantes e fatores de transcrição responsivos a estresses, apresentaram aumento na expressão na linhagem 13241. Em conclusão, a linhagem 13241 apresenta maior tolerância ao déficit hídrico em comparação a 11377, e ainda, se equipara na maioria das respostas com aquelas apresentadas pelo cultivar E48. Por outro lado, os resultados evidenciam que a linhagem 11644 se mostra sensível ao déficit hídrico. Conclui-se também que a reidratação das plantas por 72 horas propiciou a recuperação da maioria dos parâmetros fisiológicos e bioquímicos para os mesmos níveis do tratamento controle. Todos esses resultados são importantes para a identificação e caracterização de mecanismos de tolerância de plantas cultivadas, que posteriormente poderão ser utilizados em Programas de Melhoramento da Qualidade da Soja, visando à geração de genótipos mais resistentes à seca.Item Alterações fisiológicas induzidas pelo deficit hídrico no estádio reprodutivo da soja com reflexo sobre a produtividade(Universidade Federal de Viçosa, 2017-02-17) Rosa, Vanessa do Rosário; Ribeiro, Cleberson; http://lattes.cnpq.br/3160805988566324As mudanças climáticas têm causado alterações no regime das chuvas e gerado transtornos na produção da soja. A soja está entre as principais atividades econômicas do mundo, abastecendo o mercado com óleo e proteína extraídas das suas sementes. Para atender à sua crescente demanda é preciso aumentar a produção, mesmo em de déficit hídrico. Quando as plantas são expostas as situações estressantes apresentam integração de diversas respostas a níveis morfológico, molecular e fisiológico. O objetivo deste trabalho foi entender como estes mecanismos atuam na manutenção da produtividade de linhagens de soja, quando o déficit hídrico ocorre no estádio reprodutivo R4 que é o período de maior demanda água pela planta. Foram utilizadas as linhagens Vx-08-10819 e Vx-08-11614, do Programa de Melhoramento da Qualidade da Soja do BIOAGRO/UFV, após a exposição ao déficit hídrico, a primeira manteve níveis normais de produtividade e a segunda apresentou queda na produtividade. As plantas foram germinadas em substrato próprio para plantas e posteriormente transplantadas para vasos com solo, cultivados em casa de vegetação com monitoramento de temperatura e umidade. As plantas foram mantidas por três dias a três diferentes capacidades de campo: controle (100%), moderado (60%) e severo (40%), e então reidratadas por dois dias. As avaliações ocorreram após os três dias de exposição ao estresse e a reidratação. Foram avaliados o potencial hídrico foliar, análises fenotípicas, parâmetros de trocas gasosas e fluorescência da clorofila, pigmentos fotossintéticos, peroxidação lipídica, enzimas do sistema antioxidativo, acúmulo de moléculas osmoprotetoras, produtividade e qualidade da semente. A linhagem Vx-08-10819 por apresentar melhor desempenho fotossintético, maior controle estomático, mecanismo protetores contra danos foto-oxidativos mais eficientes, menor peroxidação lipídica, maiores atividades das enzimas anti-oxidativas e manutenção da produtividade, foi considerada tolerante. A linhagem Vx-08-11614 apresentou maior direcionamento de fotoassimilados para o crescimento vegetativo, maior área foliar e área foliar especifica, menor desempenho fotossintético, menor controle estomático, mecanismo protetores contra danos foto-oxidativos pouco eficientes, maior peroxidação lipídica, menores atividades das enzimas anti-oxidativas e perdas de produtividade nos tratamentos moderado e severo, e por estes motivos foi denominada sensível.Item Importância da respiração radicular na tolerância ao déficit hídrico em soja(Universidade Federal de Viçosa, 2015-07-16) Fraiz, Ana Carla Resende; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://lattes.cnpq.br/7668550083217842O objetivo deste trabalho foi melhor compreender os mecanismos radiculares que tornam a cultivar de soja Embrapa 48 mais tolerante à seca que a cultivar BR16, e testar a hipótese de que diferenças na respiração radicular entre estes genótipos contribuem para esta tolerância diferencial. Foram conduzidos dois experimentos, no primeiro as plantas foram avaliadas em condições de plena irrigação (controle) ou submetidas a déficit hídrico, imposto pela suspensão da irrigação, até alcançarem um potencial hídrico na antemanhã (Ψam) de –1,0 ± 0,1 MPa e -1,5 ± 0,1 MPa, valores que caracterizam uma condição de estresse moderado e severo em soja, respectivamente. Além desses tratamentos, um quarto grupo foi mantido para serem reirrigadas após alcançarem o déficit severo. O segundo experimento foi realizado para avaliar o efeito do ácido abscísico (ABA) e de seu inibidor (fluridona) na tolerância à seca nas cultivares de soja Embrapa 48 e BR 16. O ensaio foi conduzido como descrito acima, com a diferença que o ABA (50μM) ou a fluridona (50 μM) foram aspergidas nas folhas e na região do coleto a partir da imposição do estresse. A cultivar tolerante retardou a desidratação foliar apresentando maior fotossíntese líquida no estresse severo e após a reirrigação, além de maior eficiência do uso da água. A cultivar tolerante também possuiu maior respiração radicular mas não alterou sua arquitetura radicular sob estresse, excluindo um papel do sistema radicular como um mecanismo de escape ao estresse. Maior nível de mecanismos antioxidativos radiculares contribuem para a tolerância à seca, como aumento do teor de ascorbato e de antioxidantes enzimáticos como catalase, APX, SOD e GR. A maior respiração durante o estresse hídrico na cultivar tolerante foi associado com alterações na expressão gênica. Além disso, a cultivar Embrapa 48 obteve maior atividade de algumas enzimas respiratórias analisadas. O estresse hídrico afetou diferentemente vários hormônios radiculares, aumentando ABA e reduzindo AIA e MeJA. O estresse hídrico promoveu aumentos nos teores de ácidos orgânicos e aminoácidos nas raízes da cultivar tolerante, e menores níveis de NAD+ sob estresse severo e reirrigação. A aplicação exógena de ABA reduziu a fotossíntese e aumentou a respiração radicular sob estresse e afetou diferentemente o metabolismo de aminoácidos e açúcares entre vias cultivares com diferenças na resposta de tolerância estudados aqui. A fluridona reduziu a fotossíntese e respiração nos dois genótipos e afetou pouco os níveis de ABA nas raízes. Além disso, de forma geral, a aplicação de fluridona proporcionou aumentos nos teores de aminoácidos e ácidos orgânicos em ambas cultivares. A partir dos diferentes testes realizados para estudar o mecanismo diferencial de tolerância à deficiência hídrica entre as duas cultivares, verificou-se que para as raízes de soja as maiores taxas respiratórias e o eficiente metabolismo antioxidativo foram essenciais para maior tolerância da cultivar Embrapa 48.Item Determinantes fisiológicos e moleculares da resposta diferencial à seca em soja(Universidade Federal de Viçosa, 2013-04-16) Mesquita, Rosilene Oliveira; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://lattes.cnpq.br/5159843923658602O objetivo geral deste trabalho foi caracterizar fisiologicamente e identificar proteínas diferencialmente expressas e fosforiladas em raízes de genótipos de soja contrastantes para tolerância à seca, sendo um tolerante (Embrapa 48) e um sensível (BR 16), de forma a melhor entender os mecanismos de resposta e identificar proteínas candidatas no desenvolvimento de estratégias para aumento da tolerância à seca. As plantas foram avaliadas em condições de plena irrigação (controle) e sob déficit hídrico imposto pela suspensão da irrigação até que as plantas atingissem os potenciais hídricos na antemanhã (Ψam) de -1,0 MPa (moderado) e -1,5 MPa (severo). As análises fisiológicas mostraram que esses cultivares exibem mecanismos diferenciais em resposta ao déficit hídrico. O cultivar Embrapa 48 retardou a desidratação em dois dias, mantendo A, ETR e ΦPSII maior mesmo sob déficit. Este resultado não foi relacionado a alterações na gs ou na composição isotópica do 13C, sugerindo a importância na condutividade hidráulica nesta tolerância, e a uma maior indução do crescimento radicular sob deficiência hídrica. Além disso, em folhas, apresentou menor dano oxidativo e a análise de perfil metabólico evidenciou um maior ajuste osmótico pelo acúmulo de açúcares e aminoácidos. Nas raízes, apresentou maior acúmulo de ácidos orgânicos, intermediários da glicólise e Ciclo de Krebs, além de aminoácidos. O cultivar tolerante também apresentou maiores níveis foliares e radiculares de ABA. Houve uma manutenção do crescimento radicular no tolerante e redução do crescimento relativo da parte aérea. A enxertia recíproca confirmou a importância da condutividade hidráulica no mecanismo de tolerância do genótipo tolerante, indicando o sistema radicular como um dos principais fatores que contribuem para a maior tolerância nesse cultivar. As proteínas diferencialmente expressas e fosfoproteínas foram analisadas através de 2D-SDS PAGE e detectadas com CCB (proteínas diferenciais) e Pro-Q DPS (proteínas fosforiladas) associadas a identificação por MS. A análise diferencial das proteínas de raízes revelou mecanismos de tolerância ao déficit hídrico relacionado aos mecanismos de respiração, metabolismo antioxidativo, metabolismo secundário e metabolismo de aminoácidos, entrando em conformidade com as diferenças encontradas no perfil metabólico. O fosfoproteoma apresentou uma correlação com o proteoma diferencial na ausência e na presença de déficit severo com muitas proteínas comuns às duas abordagens. A respiração foi o grupo cuja fosforilação foi fortemente afetada em resposta à seca, sendo representada por 12 proteínas. Adicionalmente, várias enzimas da respiração, síntese de aminoácidos e mecanismo antioxidativo, tiveram aumento em sua fosforilação sem apresentar alterações em sua abundancia, providenciando mais evidencias para a resposta diferencial da respiração na tolerância a seca em soja. A análise conjunta somente no genótipo tolerante permitiu observar que o aumento da fosforilação de uma proteína pode ser transiente com o estresse. Os resultados também sugerem um papel adicional do ABA na resposta ao estresse hídrico, induzindo cascatas cinases e aumentando a respiração para permitir a menor redução crescimento radicular em resposta a seca, o que poderia explicar o maior volume radicular observado no cultivar tolerante sob seca. A fosforilação participa nas características do proteoma com maiores níveis na abundancia e na fosforilação em muitas proteínas no tolerante. Estes resultados reforçam a visão de que a tolerância à seca é uma herança quantitativa, onde vários mecanismos estão envolvidos.Item Função fisiologica e molecular da proteína BiP em eventos de morte cellular programada em plantas(Universidade Federal de Viçosa, 2013-05-20) Carvalho, Humberto Henrique de; Fontes, Elizabeth Pacheco Batista; http://lattes.cnpq.br/4403320449355006A proteína BiP demonstra participar da imunidade inata e atenuar eventos de morte cellular induzido por estresse do retículo endoplasmático (RE) e osmótico. Plantas transgências com níveis elevados de BiP foram utilizadas para avaliar se BiP controla o desenvolvimento e morte culular porgramada (PCD) hipersensitiva. Sob condições normais, o transcriptoma induzido por BIP revelou uma robusta regulação negativa de genes envolvidos em PCD hipersensitiva e uma regulação positiva de genes relacionados a patógenos. A superexpressão de BIP atrasou a senescência foliar e acelerou a PCD hipersensitiva disparada por Pseudomonas syringae pv. tomato em plantas de soja e tabaco monitoradas por marcadores de PCD em plantas. O atraso da senescência foliar mediada por BiP correlacionou com a atenuação do sinal de morte celular mediada por proteínas ricas em asparagina (NRP) e inibição da ativação da resposta a proteínas mal dobradas (UPR). Além disso, sob ativação biológica da sinalização ácido salicílico (SA) e PCD hipersensitiva, a superexpressão de BiP inibiu antagonicamente a via UPR. Assim a indução de sinais de morte celular induzidas por NRP e mediadas por AS ocorre por uma via distinta da UPR. Os dados indicam que durante a PCD hipersensitiva, BiP regula positivamente a sinalização de morte celular mediada por NRP por meio de um mecanismo indefinido que é ativado por sinalização de AS e relacionado ao funcionamento do RE. Em contraste, a regulação negativa de BiP durante a senescência foliar pode ser ligada a capacidade de mediar a ativação de UPR e sinais de morte celular mediada por NRP. Assim, BiP pode funcionar como regulador positivo ou negativo de eventos de morte ceular.Item Alterações fisiológicas e bioquímicas em plantas de soja supridas com silício e infectadas por Cercospora sojina(Universidade Federal de Viçosa, 2013-06-17) Nascimento, Kelly Juliane Telles; Rodrigues, Fabricio de Ávila; http://lattes.cnpq.br/8307885141367986A mancha olho de rã, causada pelo fungo Cercospora sojina, é uma das principais doenças foliares da soja, pois pode acarretar grandes perdas na produtividade dessa cultura, o que se deve principalmente à acentuada redução da área fotossinteticamente ativa pela ação de toxinas não seletivas. Diversos estudos têm demonstrado que o silício (Si) potencializa a resistência de plantas a diversas doenças fúngicas através de diferentes mecanismos, entre eles o aumento da eficiência do sistema antioxidativo, aumento na atividade de enzimas de defesa contra patógenos, além de propiciar redução na limitação fisiológica imposta pela infecção por patógenos. Com base nessas informações, neste estudo avaliamos o efeito do Si no controle da mancha olho de rã, no sistema antioxidativo, na concentração de espécies reativas de oxigênio e nos danos celulares decorrentes do processo infeccioso de C. sojina. Nós também avaliamos o efeito do Si nas trocas gasosas, nos parâmetros de fluorescência da clorofila a, nas concentrações de pigmentos cloroplastídicos, das hexoses (glicose e frutose), sacarose e amido. Além disso, foi avaliado o efeito do Si sobre a atividade de enzimas de defesa e na concentração de fenóis e lignina, além da importância de algumas enzimas de degradação da parede celular (EDPC) vegetal para o processo infeccioso de C. sojina, bem como o efeito do Si sobre a atividade dessas enzimas. Plantas de soja das cvs. Bossier e Conquista, suscetível e resistente à mancha olho de rã, respectivamente, foram crescidas em solução nutritiva contendo 0 ou 2 mM de Si (-Si e + Si, respectivamente) e inoculadas ou não com C. sojina. Neste estudo, nós observamos que a severidade da mancha olho de rã foi maior para a cv. Bossier do que para a cv. Conquista, independente do suprimento com Si. Para ambas as cultivares, a severidade foi maior para as plantas supridas com Si do que para as plantas não supridas com esse elemento, porém de forma mais proemintente para a cv. Bossier. As plantas de ambas as cultivares inoculadas com C. sojina apresentaram, de modo geral, incremento no sistema antioxidativo tanto enzimático quanto não enzimático em relação às plantas não inoculadas, independente do suprimento com Si. Na ausência de inoculação, a atividade da maioria das enzimas foi menor para as plantas supridas com Si do que para as não supridas. No final do processo infeccioso, plantas inoculadas da cultivar Bossier supridas com Si apresentaram aumento na atividade da maioria das enzimas antioxidativas em relação às plantas não supridas com Si e maiores concentrações de O 2- e MDA, indicando maior estresse oxidativo naquelas plantas. Adicionalmente, na ausência da inoculação com C. sojina, o Si não acarretou mudanças fisiológicas nem na concentração de carboidratos. Todavia, esse elemento desencadeou aumento na suscetibilidade de plantas de soja à mancha olho de rã, resultando em decréscimo mais pronunciado das trocas gasosas e na eficiência fotoquímica, bem como na concentração de pigmentos cloroplastídicos para a cv. Bossier. Para a cv. Conquista, o efeito negativo da infecção por C. sojina sobre a fisiologia das plantas foi associado fundamentalmente à redução em g s , independente do suprimento com Si. Além disso, a inoculação com C. sojina desencadeou, de modo geral, aumento nas hexoses para as duas cultivares e níveis de Si, evidenciando que o incremento dessas moléculas pode ser uma estratégia de defesa das plantas de soja contra C. sojina. Nas plantas não inoculadas, o suprimento com Si não alterou a atividade de enzimas de defesa e de EDPC nem as concentrações de fenóis solúveis totais e de lignina, independente da cultivar. Entretanto, o Si, de modo geral, resultou em menores atividades das enzimas lipoxigenase, felilalanina- amônia-liase, quitinase, peroxidase inespecífica e polifenoloxidase, além de aumento na atividade de EDPC em plantas de soja infectadas por C. sojina. Portanto, os resultados do presente estudo fornecem as primeiras evidências de que o Si reduz a atividade basal de enzimas do sistema antioxidativo de plantas de soja aumentando a suscetibilidade da soja à mancha olho de rã e os danos celulares decorrentes da infecção por C. sojina. Em adição, foi evidenciado neste estudo que o suprimento de plantas de soja com Si potencializou menores atividades de enzimas de defesa contra C. sojina e também favoreceu o processo infeccioso desse fungo mediante aumento da atividade de enzimas líticas da parede celular, levando à menor resistência contra C. sojina tanto para a cultivar resistente quanto para a suscetível, porém de forma mais pronunciada para essa última.Item Leaf gas exchange and chlorophyll a fluorescence imaging of soybean leaves Infected with Colletotrichum truncatum(Universidade Federal de Viçosa, 2015-02-19) Dias, Carla da Silva; Rodrigues, Fabrício de Ávila; http://lattes.cnpq.br/0497776503129914Anthracnose, caused by Colletotrichum truncatum, is one of the most important soybean diseases worldwide. However, there are no studies evaluating the physiological changes affecting this pathossystem. Therefore, one approach to evaluating events that occur at the site of infection and near the infected area on the leaf, over time, will contribute to a better understanding of the host-plant interaction and photosynthetic activity. The present study aimed to investigate chlorophyll a fluorescence parameters at injured and adjacent areas and the related changes in gas exchange and evaluation of photosynthetic pigments in soybean plants inoculated or non-inoculated with C. truncatum. There were no significant differences regarding gas exchange parameters for inoculated plants. However, there was a reduction in the concentration of Chl a, Chl b e Chl total (a + b) of inoculated plants in the 72 and 144 hours after inoculation (hai). Reduction in chlorophyll a fluorescence parameters to as initial fluorescence (Fo), maximal fluorescence (Fm), maximal photosystem II quantum yield (Fv/ Fm), quantum yield of regulated energy dissipation Y (NPQ) and coefficient non-photochemical (qN), and an increase in the Effective PSII quantum yield Y (II), quantum yield of non- regulated energy dissipation (NO) and photochemical coefficient (qP) in the symptomatic area plants inoculated. However, these parameters have undergone minor adjacent areas of inoculated plants, differing only in a few days. Demonstrating a smaller effect of the pathogen in adjacent.Item Functional characterization and regulation of abiotic stress-responsive genes (GmNAC081 and SbMATE) in plants(Universidade Federal de Viçosa, 2015-02-27) Pimenta, Maiana Reis; Fontes, Elizabeth Pacheco Batista; http://lattes.cnpq.br/8103890261797908The onset of leaf senescence is a highly regulated developmental change that is controlled by both genetics and the environment. Senescence is triggered by massive transcriptional reprogramming, but functional information about its underlying regulatory mechanisms is limited. In the current investigation, we performed a functional analysis of the soybean (Glycine max) osmotic stress- and endoplasmic reticulum (ER) stress-induced NAC transcription factor GmNAC081 during natural leaf senescence using overexpression studies and reverse genetics. GmNAC081- overexpressing lines displayed accelerated flowering and leaf senescence but otherwise developed normally. The precocious leaf senescence of GmNAC081-overexpressing lines was associated with greater chlorophyll loss, faster photosynthetic decay and higher expression of hydrolytic enzyme- encoding GmNAC081 target genes, including the vacuolar processing enzyme (VPE), an executioner of vacuole-triggered programmed cell death (PCD). Conversely, VIGS-mediated silencing of GmNAC081 delayed leaf senescence and was associated with reductions in chlorophyll loss, lipid peroxidation and the expression of GmNAC081 direct targets. Promoter–reporter studies revealed that the expression pattern of GmNAC081 was associated with senescence in soybean leaves. Our data indicate that GmNAC081 is a positive regulator of age-dependent senescence and may integrate osmotic stress- and ER stress-induced PCD responses with natural leaf senescence thorough the GmNAC081/VPE regulatory circuit. In addition to environmental stressors, many plant species are sensitive to micromolar concentrations of Al. In sorghum, aluminum resistance SbMATE gene is highly expressed at the apex of the radicle and encodes a membrane transporter belonging to MATE family (multidrug and toxic Compound Extrusion family), which is responsible for the efflux activated aluminum citrate. In this species the coding region of the aluminum tolerance gene is identical between tolerant and sensitive cultivars. In a polymorphism is found in the second intron, the MITE type transposable elements were detected in the promoter region, the number of repetitions MITE positively related tolerance. In this work, the analysis in silico showed typical SbMATE promoter sequences of eukaryotic promoters, as well as the presence of cis regulatory elements that confer tolerance in Arabidopsis. The absence of whole promoter activity in transformed Arabidopsis suggesting the presence of negative regulatory cis- elements repressing the activity in Arabidopsis or the presence of transcriptional silencing by RNA interference in Arabidopsis does not occur in sorghum. Deletions promoter showed that the repressors are located in sequence as the transposable element in the absence of this element, the promoter becomes active in every part regardless of the age of plant form. Prospecting for transcription factors that control the responsiveness of SbMATE Sorghum gene and analysis of the interaction between likely transfatores with SbMATE promoter, were performed using mono-hybrid system in yeast and demonstrated the need for obtaining a new cDNA library made for a more appropriate for this plant kit, besides the use of different cloning vectors for analysis of iterations.Item Caracterização fisiológica de plantas superexpressando GmNAC6 em soja e seus efeitos na morte celular programada(Universidade Federal de Viçosa, 2013-04-04) Mendes, Giselle Camargo; Nesi, Adriano Nunes; http://lattes.cnpq.br/4220071266183271; Loureiro, Marcelo Ehlers; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780851Y3; Fontes, Elizabeth Pacheco Batista; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781848H2; http://lattes.cnpq.br/4507854638255402; Araujo, Wagner Luiz; http://lattes.cnpq.br/8790852022120851; Martins, Gilberto Sachetto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785612D0; Fietto, Luciano Gomes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763824H8O estresse no RE e o estresse osmótico prolongado convergem sinergicamente para a indução das proteínas N-Rich (NRP), as quais ativam o sinal de morte celular mediado pelas proteínas GmNAC6 em soja. Para identificar novos componentes da via de sinalização induzida por estresses que geram a resposta de morte celular programada (Programmed cell death - PCD) foi realizado um ensaio de duplo híbrido para identificar os parceiros de GmNAC6. Foi descoberto outro membro da família NAC, GmNAC30, capaz de interagir com GmNAC6 no núcleo de células de plantas para regular coordenadamente promotores dos genes alvos comuns, que possuem o cis elemento comum TGTG [TGC]. Nós descobrimos que GmNAC6 e GmNAC30 podem funcionar como ativadores ou repressores da transcrição e cooperam entre si para melhorar a regulação da transcrição de promotores alvo comuns, sugerindo que a heterodimerização pode ser necessária para a completa regulação da expressão do gene. Assim, GmNAC6 e GmNAC30 apresentam um perfil de expressão que se sobrepõe em resposta a vários estímulos ambientais e durante o desenvolvimento vegetal. Consistente com o papel na morte celular programada, GmNAC6 e GmNAC30 se ligam in vivo e transativam os promotores de enzimas hidrolíticas em protoplastos de soja. Um cis-elemento onde GmNAC6/GmNAC30 se ligam foi encontrado no promotor do gene que codifica uma enzima de processamento vacuolar (Vacuolar processing enzyme - VPE), a qual tem atividade de caspase-1 e é um executor da morte celular programada em plantas. Nós demonstramos que a expressão de GmNAC6 juntamente com GmNAC30 transativa o gene VPE em protoplastos de soja. Coletivamente, nossos resultados indicam que GmNAC30 coopera com GmNAC6 para induzir o evento de PCD pela ativação de VPE. A interpretação que GmNAC6 funciona como regulador da PCD induzida por estresse via indução de VPE, uma enzima chave envolvida na morte celular programada pelo colapso do vacúolo, levantou a possibilidade que GmNAC6 funcione como um regulador da senescência foliar. Para elucidar esta questão, plantas de soja variedade BR16 foram transformadas com o gene GmNAC6 sob o controle do promotor 35S, e a análise da incorporação do transgene foi realizada por PCR até a terceira geração. Três linhagens transgênicas homozigotas (geração T3) foram selecionadas e apresentaram níveis semelhantes de expressão de GmNAC6. As três linhagens transgênicas (GmNAC6.1, GmNAC6.2 e GmNAC6.3) foram fenotipicamente idênticas à linhagem controle (não transformada) durante a fase vegetativa de desenvolvimento e durante o florescimento. No entanto, na fase reprodutiva de desenvolvimento R3, a senescência foliar das linhagens transgênicas foi acelerada em comparação com as plantas controle. Em todas as três linhagens transgênicas, a expressão ectópica de GmNAC6 acelerou o amarelecimento foliar, o qual está associado a uma maior perda de pigmentos (clorofila-a e b, e os carotenóides) e ao maior acumúmulo de ROS em comparação com as plantas controle. Além disso, a senescência precoce das plantas transgênicas foi associada a uma maior indução de genes marcadores de senescência nas folhas na fase R3 de desenvolvimento em comparação com os níveis nas folhas das plantas controle. Consistente com o papel como um regulador da transcrição da expressão do gene VPE, a superexpressão de GmNAC6 induziu um acúmulo muito maior dos transcritos VPE nas linhas transgênicas quando comparado as plantas controle no mesmo estádio de desenvolvimento R3. Sabendo que VPE media a morte celular pelo colapso do vacúolo, que GmNAC6 induz a expressão de VPE e que o aceleramento da senescência nas plantas transgênicas esta associado a expressão temporal e espacial de VPE, é razoável propor que GmNAC6 regula a senescência foliar via indução da VPE, um tipo de PCD que é mediada pelo colapso vacuolar. Como mais uma evidência de que GmNAC6 pode regular a senescência foliar, as linhagens transgênicas super expressando GmNAC6 exibem uma maior sensibilidade ao estresse abiótico, ao estresse osmótico, ao estresse do RE e a seca. Portanto, os resultados da presente investigação suportam ainda mais a noção de que a tolerância das plantas ao estresse abiótico está geneticamente ligada à longevidade da folha.