Prospecção de genes de soja expressos sob condições de déficit hídrico

A soja (Glycine max (L.) Merril) é uma cultura economicamente importante, sendo utilizada principalmente na alimentação humana e animal, mas também com um grande potencial para se tornar uma importante fonte de biocombustíveis. Entre os fatores que influenciam a produtividade, a seca é o principal f...

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Access type:openAccess
Publication Date:2011
Main Author: Juliana Marcolino Ribeiro
Advisor: Alexandre Lima Nepomuceno .
Referee: Luiz Filipe Protasio Pereira, Hugo Bruno Correa Molinari
Document type: Master thesis
Language:por
Published: UEL. IAPAR. EMBRAPA. Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular.
Online Access:http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000164141
Portuguese abstract:A soja (Glycine max (L.) Merril) é uma cultura economicamente importante, sendo utilizada principalmente na alimentação humana e animal, mas também com um grande potencial para se tornar uma importante fonte de biocombustíveis. Entre os fatores que influenciam a produtividade, a seca é o principal fator limitante e o de mais difícil controle. Neste estudo, foram analisadas duas cultivares de soja contrastantes quanto a tolerância / sensibilidade à seca: BR 16 (sensível) e Embrapa 48 (tolerante). As plantas foram cultivadas em sistema hidropônico até o estádio V3, quando o tratamento de déficit hídrico foi imposto, consistindo na exposição das raízes à desidratação. Bibliotecas subtrativas foram construídas e sequenciadas por equipamento Genome Analyzer IIe (Illumina). Análises in silico das sequências obtidas permitiu a identificação de vários genes diferencialmente expressos em raízes das duas cultivares durante o déficit hídrico. A categorização de acordo com os processos biológicos envolvidos revelou as alterações celulares em resposta à seca e as diferenças nos perfis transcricionais entre as cultivares. Além disso, foram encontrados diversos fatores de transcrição, dentre eles, genes da família AP2/EREBP.Análises filogenéticas destes genes revelaram estreita relação com genes DREB de Fabaceae. Ensaios de qPCR confirmaram a expressão de seis candidatos AP2/EREBP em resposta à seca, validando os resultados obtidos nas bibliotecas subtrativas. Curiosamente, em nossas bibliotecas, foram identificados 12 fatores de transcrição ainda não relacionados com a resposta ao déficit hídrico e formulamos hipóteses sobre seu papel neste tipo de estresse.
English abstract:Soybean (Glycine max (L.) Merril) is an economically important crop, being used mainly in human nutrition and animal feed, but also with a great potential to become an important source of biofuel. Among factors influencing productivity, drought is the major limiting factor and the most difficult to control. In this study, we analyzed two soybean cultivars contrasting in tolerance/sensitivity to drought: BR 16 (sensitive) and Embrapa 48 (tolerant). Plants were grown in a hydroponic system until the V3 stage, when the water deficit treatment was imposed, consisting in root exposure to dehydration.Subtractive libraries were constructed and sequenced by Genome Analyzer IIe (Illumina).In silico analyses of these sequences enabled the identification of several differentially expressed genes in roots of both cultivars during water deficit. The categorization according to biological processes (Gene Ontology) revealed cellular changes in response to drought and the differences in the cultivars transcriptional profiles. In addition, many transcription factor were found, among than, AP2/EREBP family genes. Phylogenetic analysis of these genes revealed close relationship with the Fabaceae DREB genes family. qPCR assays confirmed the up regulation of six putative soybean AP2/EREBP genes in response to drought. These results validate the results obtained in the subtractive libraries. Interestingly, in our libraries, 12 transcription factors not related to drought response were identified and we formulated hypotheses about its role in this type of stress.