Expressão transcricional de ERFs em arroz submetidos ao estresse por ferro

O arroz (Oryza sativa L.) é uma cultura que possui grande importância alimentar e econômica, sendo largamente cultivado em ecossistemas de terras baixas, o qual apresenta condições de drenagem deficiente. Nessas condições, o baixo potencial redox do meio leva a redução do ferro presente na solução d...

Full description

Access type:openAccess
Publication Date:2013
Main Author: Kruger, Mariana Madruga
Advisor: Oliveira, Antônio Costa de
Document type: Master thesis
Language:por
Published: Universidade Federal de Pelotas
Program: Programa de Pós-Graduação em Agronomia
Department: Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel
Portuguese subjects:
Knowledgement areas:
Online Access:http://repositorio.ufpel.edu.br:8080/handle/prefix/3012
Citation:KRÜGER, M, Mariana Expressão transcricional de ERFs em arroz submetidos ao estresse por ferro. 2012, 92f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas – RS.
Portuguese abstract:O arroz (Oryza sativa L.) é uma cultura que possui grande importância alimentar e econômica, sendo largamente cultivado em ecossistemas de terras baixas, o qual apresenta condições de drenagem deficiente. Nessas condições, o baixo potencial redox do meio leva a redução do ferro presente na solução do solo o qual torna-se prontamente disponível, podendo se tornar tóxico à planta quando absorvido em excesso. A toxidez por ferro é um dos mais importantes estresses abióticos a limitar a produção de arroz irrigado em nível mundial. Em áreas de cultivo de arroz do Rio Grande do Sul, o ferro tem causado problemas de toxidez e o uso de cultivares tolerantes torna-se uma importante estratégia para solucionar o problema, sendo necessário a identificação de genes frente aos diferentes mecanismos que conferem essa tolerância às plantas para aplicação em programas de melhoramento. Estudos recentes descobriram a importância de alguns fatores de transcrição responsivos ao etileno (ERFs) na resposta vegetal a diferentes estresses. Dessa forma o objetivo deste trabalho foi avaliar o perfil de expressão diferencial de 32 ERFs em arroz submetidos a condições de estresse por ferro, em três cultivares, Nipponbare, Epagri 108 (tolerante à toxidez por ferro) e BR-IRGA 409 (sensível à toxidez por ferro) e identificar elementos cis na região promotora de genes ERFs em arroz. Os resultados obtidos relatam que em arroz, a maioria dos membros da família ERF demonstram perfil diferencial nas cultivares Nipponbare, BR -IRGA 409 e Epagri 108, em condições de excesso de ferro. Os ERFs expressos na cultivar tolerante (Epagri 108) podem ser potencialmente importantes na indução da tolerância, enquanto que os que foram altamente induzidos na cultivar sensível (BR – IRGA 409) pertencem a um mecanismo de resposta o qual não é eficiente. Análises de elementos cis demonstram que a regulação da expressão de todos os ERFs analisados se dá de forma complexa e que existe uma associação entre a presença de determinado elemento cis com o perfil de expressão.
Rice (Oryza sativa L.) is a crop of high nourishment and financial importance, largely grown in flat and flooded ecosystems which present deficient drainage conditions. Under such conditions, the low redox potential of the environment leads to the reduction of iron present in the soil solution, which becomes readily available and can become toxic to the plant when absorbed in excess. Iron toxicity is one of the most important types of abiotic stress, limiting the production of irrigated rice worldwide. In rice growth areas of Rio Grande do Sul, Brazil, iron has caused toxicity problems and the use of tolerant cultivars becomes an important strategy in solving the problem, where the identification of genes is necessary in face of the different mechanisms which confer this tolerance to the plants for application in improvement programs. Recent studies discovered the importance of some transcription factors responsive to ethylene (ERFs) in vegetable response to different kinds of stress. Thus, the aim of this study was to evaluate the differential expression profile of 32 ERFs in rice subjected to iron stress conditions in three cultivars; Nipponbare, Epagri 108 (tolerant to iron toxicity) and Br-Irga 409 (sensitive to iron toxicity) and to identify cis elements in the ERF gene promotion region in rice. The results obtained demonstrate that in rice, most members of the ERF family showed differential profiles in the cultivars Npponbare, Epagri 108 and Br-Irga 409, under iron stress conditions. ERFs expressed in the tolerant cultivar (Epagri 108) may be potentially important in the induction of tolerance while those which were more highly induced in the sensitive cultivar (Br-IRGA 409) belong to a response mechanism which is not efficient. Analyses of cis elements demonstrate that the regulation of expression of all analyzed ERFs takes place in complex form and that there exists an association between the presence of a specific cis element and the expression profile.