Análise proteômica diferencial de palma forrageira sob infestação por cochonilha-de-escama e déficit hídrico
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/38476 |
Resumo: | O efeito da seca tem se intensificado como um dos principais problemas na agricultura da região Nordeste do Brasil, causando perdas de até 80% na produção. A palma forrageira, Opuntia spp., pela sua capacidade de tolerar e superar adversidades ambientais associadas à menor disponibilidade hídrica, tem sido a alternativa para suprir a alimentação animal. Entretanto, apesar de responder a esta limitação da região semiárida, a cultura ainda sofre com pragas, sendo a cochonilha-de-escama (Diaspis echinocacti) a principal delas. Este trabalho objetivou a identificação de respostas bioquímica e proteômica de palma forrageira Opuntia stricta sob ataque de cochonilha-de-escama em diferentes regimes hídricos. Variedades de O. stricta de 1 ano de idade plantadas em casa-de-vegetação, foram submetidas aos tratamentos: irrigado não-infestado (HS); irrigado e infestado (HC); seca não-infestado (SS) e seca infestado (SC). Inicialmente foi estabelecida a infestação com D. echinocacti por contato, e posteriormente foi estabelecida a supressão da rega por 35 dias. Foram realizadas análises do teor de proteínas, aminoácidos, prolina, carboidratos, peróxido de hidrogênio, malondiadeído, superóxido dismutase, catalase e ascorbato peroxidase. Para análise proteômica foi realizada extração das proteínas, separação por eletroforese em gel bidimensional (2D-PAGE) e determinação e quantificação de proteínas diferencialmente acumuladas (DAPs) entre os tratamentos HS e HC, SS e SC, HS e SC. Seguiu-se à identificação das DAPs por espectrometria de massas associada à bancos de proteoma e softwares de bioinformática. As respostas bioquímicas avaliadas mostraram que o déficit hídrico afetou mais a planta que a praga, e ainda que a planta sob seca provavelmente apresenta menor capacidade da planta de combate à praga. Os processos biológicos evidenciados sob infestação foram os relacionados à defesa associada à via ácido jasmônico, organização celular, reconhecimento de elicitores pela membrana plasmática e eliminação de ROS. Estas proteínas podem ser utilizadas para pesquisas posteriores mais específicas que estruturem seu estabelecimento como biomarcadores da cochonilha-de-escama em palma forrageira, contribuindo para o rastreio de variedades tolerantes e resistentes para o manejo sustentável da cultura. |
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Entretanto, apesar de responder a esta limitação da região semiárida, a cultura ainda sofre com pragas, sendo a cochonilha-de-escama (Diaspis echinocacti) a principal delas. Este trabalho objetivou a identificação de respostas bioquímica e proteômica de palma forrageira Opuntia stricta sob ataque de cochonilha-de-escama em diferentes regimes hídricos. Variedades de O. stricta de 1 ano de idade plantadas em casa-de-vegetação, foram submetidas aos tratamentos: irrigado não-infestado (HS); irrigado e infestado (HC); seca não-infestado (SS) e seca infestado (SC). Inicialmente foi estabelecida a infestação com D. echinocacti por contato, e posteriormente foi estabelecida a supressão da rega por 35 dias. Foram realizadas análises do teor de proteínas, aminoácidos, prolina, carboidratos, peróxido de hidrogênio, malondiadeído, superóxido dismutase, catalase e ascorbato peroxidase. Para análise proteômica foi realizada extração das proteínas, separação por eletroforese em gel bidimensional (2D-PAGE) e determinação e quantificação de proteínas diferencialmente acumuladas (DAPs) entre os tratamentos HS e HC, SS e SC, HS e SC. Seguiu-se à identificação das DAPs por espectrometria de massas associada à bancos de proteoma e softwares de bioinformática. As respostas bioquímicas avaliadas mostraram que o déficit hídrico afetou mais a planta que a praga, e ainda que a planta sob seca provavelmente apresenta menor capacidade da planta de combate à praga. Os processos biológicos evidenciados sob infestação foram os relacionados à defesa associada à via ácido jasmônico, organização celular, reconhecimento de elicitores pela membrana plasmática e eliminação de ROS. Estas proteínas podem ser utilizadas para pesquisas posteriores mais específicas que estruturem seu estabelecimento como biomarcadores da cochonilha-de-escama em palma forrageira, contribuindo para o rastreio de variedades tolerantes e resistentes para o manejo sustentável da cultura.The drought effect have been intensified as one of the main problems in agriculture in Brazil Northeast region, causing losses of up to 80% in production. Prickly pear, Opuntia spp., for its ability to tolerate and overcome environmental adversities associated with lower water availability, has been the alternative to supply animal feed. However, despite of responding to this limitation of the semiarid region, the crop still suffers with pests, with the cactus scale (Diaspis echinocacti) being the main one. This work aimed to identify biochemical and proteomic responses of prickly pear Opuntia stricta under cactus scale attack in different water regimes. One year old O. stricta varieties planted in greenhouse were submitted to treatments: non-infested irrigated (HS); irrigated and infested (HC); non-irrigated and non-infested (SS) and non-irrigated and infested (SC). Inittially the infestation with D. echinocacti was established naturally by contact, and then the suppression of irrigation was established for 35 days. The biochemical analyzes were: protein, amino acid, proline, carbohydrate, hydrogen peroxide, malondialdehyde, superoxide dismutase, catalase and ascorbate peroxidase levels. For proteomic analysis were performed protein extraction, separation by two-dimensional gel electrophoresis (2D-PAGE) and determination and quantification of differentially accumulated proteins (DAPs) between HS and HC, SS and SC, HS and SC treatments. Identification of DAPs was followed by mass spectrometry associated with proteome banks and bioinformatics software. The biochemical responses evaluated showed that the water deficit affected the plant more than the pest and also, the plant under drought probably has a lower capacity to pest control. The biological processes highlighted under infestation were related to defense associated to the jasmonic acid pathway, cellular organization, recognition of elicitors by the plasma membrane and, ROS scavenging. These proteins may be used for posterior specific researches, with their establishment as biomarkers to cactus scale infestation in prickly pear, contributing to screening of tolerant and resistant varieties for sustainable crop management.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pós Graduação Rede Nordeste de Biotecnologia - RENORBIOUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessCactaceaeEstresse abióticoDiaspisAnálise proteômica diferencial de palma forrageira sob infestação por cochonilha-de-escama e déficit hídricoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPECC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/38476/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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