Eficiência do uso da água em plantas transgênicas de Nicotiana tabacum L. com atividade sacarolítica alterada especificamente em células guardas
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/56956 |
Resumo: | Stomata are small structures in the leaf epidermal, composed of two guard cells (CG) that surround and regulate the opening and closing of the stomatal pore. Stomatal movements regulate the atmospheric CO2 influx for photosynthesis and the efflux of water via transpiration, being thus important for regulation the water use efficiency (EUA) in plants. Recent results suggest that sucrose degradation is an important process during stomatal opening. Thus, the genetic manipulation of sucrose metabolism in CG is a potential tool to optimize the EUA in plants. In this context, the present work aimed to evaluate the EUA in tobacco plants wild type (WT) and transgenic strains (L3, L11 and L13) with decreased expression of potato sucrose synthase 3 (StSUS3) under the control of the stomatal-specific KST1 promoter. The results showed that under irrigated conditions, transgenic plants showed reductions of up to 44% in the whole plant transpiration when compared to wild plants, in addition to significant reductions in stomatal conductance (gs) and increased EUA. Furthermore, a reduction in the accumulation of total biomass was observed in transgenic plants, although these plants showed greater allocation of resources to the aerial part, culminating in an increase in the harvest rate in one of the transgenic strains. Taken together, the results demonstrate that the change in the expression of the StSUS3 gene substantially modifies the transpiration pattern of the plant and can act as an effective option to increase the EUA in plants. |
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Eficiência do uso da água em plantas transgênicas de Nicotiana tabacum L. com atividade sacarolítica alterada especificamente em células guardasWater use efficiency in transgenic plants of Nicotiana tabacum L. with sacarolytic activity specifically in guard cellsEstômatosEficiência do uso da águaRegulação estomáticaSacaroseCélulas guardaGene StSUS3Stomata are small structures in the leaf epidermal, composed of two guard cells (CG) that surround and regulate the opening and closing of the stomatal pore. Stomatal movements regulate the atmospheric CO2 influx for photosynthesis and the efflux of water via transpiration, being thus important for regulation the water use efficiency (EUA) in plants. Recent results suggest that sucrose degradation is an important process during stomatal opening. Thus, the genetic manipulation of sucrose metabolism in CG is a potential tool to optimize the EUA in plants. In this context, the present work aimed to evaluate the EUA in tobacco plants wild type (WT) and transgenic strains (L3, L11 and L13) with decreased expression of potato sucrose synthase 3 (StSUS3) under the control of the stomatal-specific KST1 promoter. The results showed that under irrigated conditions, transgenic plants showed reductions of up to 44% in the whole plant transpiration when compared to wild plants, in addition to significant reductions in stomatal conductance (gs) and increased EUA. Furthermore, a reduction in the accumulation of total biomass was observed in transgenic plants, although these plants showed greater allocation of resources to the aerial part, culminating in an increase in the harvest rate in one of the transgenic strains. Taken together, the results demonstrate that the change in the expression of the StSUS3 gene substantially modifies the transpiration pattern of the plant and can act as an effective option to increase the EUA in plants.Os estômatos são pequenas estruturas epidérmicas foliares constituídos de duas célulasguarda (CG) que circundam e regulam a abertura e o fechamento do poro estomático. Os movimentos estomáticos regulam o influxo de CO2 atmosférico para a fotossíntese e o efluxo de água via transpiração, sendo assim importantes para regulação da eficiência do uso da água (EUA) em plantas. Resultados recentes sugerem que a degradação da sacarose é um importante processo durante a abertura estomática. Assim, a manipulação genética do metabolismo da sacarose em CG torna-se uma ferramenta potencial para otimizar a EUA em plantas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a EUA em plantas de tabaco tipo selvagem (WT) e linhagens transgênicas (L3, L11 e L13) com diminuição da expressão do gene sacarose sintase 3 de batata (StSUS3) sob controle do promotor KST1, que governa a expressão especificamente em CG. Os resultados demonstraram que, em condições irrigadas, as plantas transgênicas apresentaram reduções de até 44% na transpiração da planta inteira quando comparadas às plantas selvagens, além de reduções significativas na condutância estomática (gs) e aumento da EUA. Adicionalmente, foi observado uma redução do acúmulo de biomassa total nas plantas transgênicas, embora essas plantas tenham apresentado maior alocação de recursos para a parte aérea, culminando em um aumento do índice de colheita em uma das linhagens transgênicas. Tomados em conjunto, os resultados demonstram que a alteração na expressão do gene StSUS3 modifica substancialmente o padrão de transpiração da planta podendo atuar como uma opção eficaz para aumentar a EUA em plantas.Daloso, Danilo de MenezesBastos, Ricardo Leoni Gonçalves2021-03-04T16:34:21Z2021-03-04T16:34:21Z2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfBASTOS, Ricardo Leoni Gonçalves. Eficiência do uso da água em plantas transgênicas de Nicotiana tabacum L. com atividade sacarolítica alterada especificamente em células guardas. 2020. 49 f. Monografia (Graduação em Agronomia) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/56956porreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-03-04T16:34:21Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/56956Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T18:57:56.330778Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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