Validação de genes candidatos de arroz de terras altas (Oryza sativa L.) para tolerância à seca

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dc.contributor.advisor1Vianello, Rosana Pereira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4523999698824309eng
dc.contributor.referee1Vianello, Rosana Pereira
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4523999698824309eng
dc.contributor.referee2Brondani, Claudio
dc.contributor.referee3Lanna, Anna Cristina
dc.creatorSantos, Fabianna Ferreira dos
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7690971178151169eng
dc.date.accessioned2017-11-22T10:22:27Z
dc.date.issued2017-10-31
dc.description.abstractUpland rice is grown without irrigation and the availability of water is totally dependent on the occurrence of rainfall. The objective of this study was to evaluate the differential expression of genes previously identified as responsive in drought conditions in upland rice genotypes grown under controlled irrigation and water restriction conditions. Two water treatments were applied, irrigation during the whole experiment and the water restriction, where irrigation was suspended for five days from the beginning of the reproductive stage (R2 / R3), with subsequent replacement of 50% of evapotranspirated water by irrigated plants at the base of the column for 10 days, followed by adequate irrigation until the end of the plant cycle. At the end of the crop cycle, evaluations of the production components (number of full grains, number of empty grains and mass of 100 grains) and yield were performed. Productivity estimates of 24 genotypes ranged from 44 to 170 g column-1 in the irrigated treatment and from 4 to 86 g column-1 in the water deficiency condition. The genotypes Três Meses Branco, BRS Esmeralda, BRSGO Serra Dourada, Casca Branca, BRSMG Curinga, Bico Ganga and Rabo de Burro were among the most productive genotypes both in irrigated condition and in water deficiency condition. Of the 24 genotypes used in the experiment described above, 12 contrasting yields in water treatments were characterized for differential expression for two target genes. One gene integrates the antioxidative defense system (Superoxide dismutase cofactor Manganese - MnSOD) and the other is a glycosyltransferase that promotes the glycosylation of an anthocyanin molecule (anthocyanidin 3-O-beta-D-glucosyltransferase). ANOVA based on the gene expression data revealed genotypes, water treatments and collection time in the gene expression (p≤0.05). The MnSOD gene presented the highest level of expression in all genotypes in the condition of greatest water restriction (five days without irrigation), with higher levels of expression in the less productive genotypes under stress conditions. On the other hand, the glycosyltransferase gene presented a considerably reduced expression in the most critical condition of the stress, without clear indicative of differentiation among the most productive genotypes during stress. The two genes evaluated were clearly responsive (p≤0.05) to the most severe water stress, but did not explain the differences between the genotypes grouped in the productivity estimates with and without dry stress. Therefore, it is possible to conclude that, due to the complexity in the processes adaptive to drought, each genotype uses different mechanisms of molecular responses, and it is not possible to differentiate them only through the genes evaluated in this study.eng
dc.description.provenanceSubmitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-11-21T16:58:09Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fabianna Ferreira dos Santos - 2017.pdf: 2021838 bytes, checksum: b3bb0be06a5e24c873bd447f07705f2e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
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dc.description.resumoO arroz de terras altas é cultivado sem irrigação e a disponibilidade de água é totalmente dependente da ocorrência de chuva. O objetivo desse estudo foi avaliar em genótipos de arroz de terras altas cultivados em condições controladas de irrigação e restrição hídrica a expressão diferencial de genes previamente identificados como responsivos em condições de seca. Foram aplicados dois tratamentos hídricos, o irrigado durante todo experimento e o de restrição hídrica, onde a irrigação foi suspensa por cinco dias a partir do início do estádio reprodutivo (R2/R3), com subsequente reposição de 50 % da água evapotranspirada pelas plantas irrigadas na base da coluna por 10 dias, seguido por irrigação adequada até o final do ciclo da planta. Ao término do ciclo da cultura foram realizadas as avaliações dos componentes de produção (número de grãos cheios, número de grãos vazios e massa de 100 grãos) e da produtividade. As estimativas de produtividade dos 24 genótipos variaram de 44 a 170 g coluna-1 no tratamento irrigado e de 4 a 86 g coluna- 1 na condição de deficiência hídrica. Os genótipos Três Meses Branco, BRS Esmeralda, BRSGO Serra Dourada, Casca Branca, BRSMG Curinga, Bico Ganga e Rabo de Burro figuraram dentre os mais produtivos tanto em condição irrigada quanto em condição de deficiência hídrica. Dos 24 genótipos utilizados no experimento descrito acima, 12 contrastantes quanto à produtividade nos tratamentos hídricos foram caracterizados quanto à expressão diferencial para dois genes-alvo. Um gene integra o sistema de defesa antioxidativo (Superóxido dismutase cofator Manganês – MnSOD) e o outro é uma glicosiltransferase que promove a glicosilação de uma molécula de antocianina (anthocyanidin 3-O-beta-D-glucosyltransferase). A ANOVA realizada a partir dos dados de expressão gênica revelou efeito dos genótipos, tratamentos hídricos e época de coleta na expressão gênica (p≤0.05). O gene MnSOD apresentou o maior nível de expressão em todos os genótipos na condição de maior restrição hídrica (cinco dias sem irrigação), com maiores níveis de expressão nos genótipos menos produtivos em condição de estresse. Já o gene glicosiltransferase apresentou uma expressão consideravelmente reduzida na condição mais crítica do estresse, sem indicativo claro de diferenciação entre os genótipos mais produtivos durante o estresse. Os dois genes avaliados foram claramente responsivos (p≤0.05) ao estresse hídrico mais severo, porém não explicaram as diferenças entre os genótipos agrupados quanto às estimativas de produtividade com e sem estresse de seca. Diante disso, é possível concluir que diante da complexidade nos processos adaptativos à seca, cada genótipo utiliza diferentes mecanismos de respostas moleculares, não sendo possível diferencia-los somente através dos genes avaliados nesse estudo.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqeng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationSANTOS. F. F. Validação de genes candidatos de arroz de terras altas (Oryza sativa L.) para tolerância à seca. 2017. 54 f. Dissertação (Mestrado em Biologia) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2017.eng
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/7987
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Biológicas - ICB (RG)eng
dc.publisher.initialsUFGeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Biologia (ICB)eng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectOryza sativa Lpor
dc.subjectExpressão gênicapor
dc.subjectProdutividade de grãospor
dc.subjectResistência à secapor
dc.subjectEstresse bióticopor
dc.subjectOryza sativa Leng
dc.subjectGene expressioneng
dc.subjectGrain yieldeng
dc.subjectResistance to droughteng
dc.subjectBiotic stresseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICAeng
dc.titleValidação de genes candidatos de arroz de terras altas (Oryza sativa L.) para tolerância à secaeng
dc.title.alternativeValidation of candidate genes from upland rice (Oryza sativa L.) for drought toleranceeng
dc.typeDissertaçãoeng

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