Estudo da expressão do gene EXPANSINA-LIKE B (EXLB) em 13 genótipos da secção Arachis (Fabaceae) submetidos ao déficit hídrico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Raquel Bispo
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/20150
http://dx.doi.org/10.26512/2015.06.D.20150
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2015.
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spelling Estudo da expressão do gene EXPANSINA-LIKE B (EXLB) em 13 genótipos da secção Arachis (Fabaceae) submetidos ao déficit hídricoArachis hipogaea L.Déficit hídricoProdutividadeGenótiposDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2015.O déficit hídrico é um dos principais fatores responsáveis pela redução na produtividade das culturas no Brasil e no mundo. O estudo da expressão de genes envolvidos nas vias que regulam a resposta ao déficit hídrico visa contribuir na elucidação dos mecanismos de tolerância à seca e das estratégias utilizadas pelas plantas para se adaptarem a ambientes adversos. Os parentes silvestres (Arachis spp.) do amendoim cultivado (Arachis hypogaea L.) são espécies nativas brasileiras consideradas uma rica fonte de alelos para a prospecção de novos genes, uma vez que estas espécies desenvolveram mecanismos de adaptação a estresses bióticos e abióticos durante a sua evolução. Estudos recentes demonstraram que o gene EXPANSINA-LIKE B (EXLB) é induzido em folhas e raízes deArachis duranensissubmetidas ao déficit hídrico. Embora a importância deEXLB na resposta ao estresse abiótico em algumas espécies vegetais de outros gêneros, esse gene ainda não foi caracterizado no gênero Arachis. O presente trabalho teve como objetivo principal caracterizar o gene EXLB em 13 genótipos da secção Arachis e analisar o seu perfil de expressão em resposta ao déficit hídrico. Os genótipos avaliados são compostos por: i) silvestres diploides (n=8) e tetraploides (n=1) ii) cultivados tetraploides (n=3) e iii) anfidiploide (n=1). Iniciadores foram desenhados em regiões conservadas deEXLB baseando-se nos dados de sequências transcritas de Arachis spp. e em sequências já depositadas em banco de dados públicos. Os produtos de amplificação foram obtidos por PCR com DNA genômico (gDNA) de quatro genótipos da secção Arachis. A sequência nucleotídica completa do gene EXLB de 13 genótipos foi caracterizada por meio de RT-PCR com a sequência codificadora do DNA (cDNA), tendo como referênciaEXLB de A. duranensis (AdEXLB). O gene apresenta quatro exons (753 pb), uma região 3’UTR (242 pb) e uma região 5`UTR (106 pb), totalizando 1.831 pb. No alinhamento do gDNA(1.831 pb) de quatro genótipos foram identificados 12 SNPs(polimorfismo de base única). Noalinhamento do cDNA(753 pb) dos 13 genótipos foram identificados 11 SNPs.A sequência do cDNA dos 13 genótipos revelou altos níveis de similaridade para os 13 genótipos, com resíduos de aminoácidos conservados comuns entre as famílias de proteínas da EXPASINA-LIKE B. As análises de RT-qPCR mostraram uma regulação positiva da expressão da EXLB em resposta ao déficit hídrico gradual nos 13 genótipos utilizados. Uma variação da regulação da expressão foi observada entre os genótipos, com A. villosa e A. gregoryi mostrando os maiores níveis de expressão relativa (23 e 28 vezes, respectivamente) comparados ao grupo controle (não-estressado), ao contrário de A. magna, que apresentou o menor nível de expressão comparado ao grupo controle (3,64 vezes).Drought stress is one of the main causal factors of yield reduction in many crops in Brazil and worldwide. Analysis of host gene expression in response to drought stress can contribute to the elucidation of drought tolerance mechanisms employed by plants during adaptation to adverse environments. The wild parentals (Arachis spp.) of cultivated peanut (Arachis hypogaea) are native Brazilian species which are considered a rich source of alleles for gene prospection, given that these species have developed mechanisms of adaptation to abiotic and biotic stresses during evolution. Recent studies have shown that the EXPANSIN-LIKE B gene (EXLB) is induced in leaves and roots of Arachis duranensis subjected to water deficit. Although the importance of EXLB in response to abiotic stress in some plant species had been described, this gene has not been yet characterized in the genus Arachis. This study aimed to characterize EXLB in 13 species of section Arachis and analyze its expression profile in response to drought stress. The genotypes evaluated comprised: i) wild diploids (n=8) and tetraploids (n=1), ii) cultivated tetraploids (n=3) and iii) amphidiploid (n=1). Primers were designed for conserved regions of EXLB based on transcriptome datasets of Arachis spp. and sequences available in public databases. Specific amplification products were obtained by the Polymerase Chain Reaction (PCR) using genomic DNA (gDNA) from four Arachis genotypes. RT-PCR with coding sequences (cDNA) from 13 Arachis section genotypes were sequenced. The complete nucleotide sequence of EXLB from these 13 genotypes was characterized using as reference EXLBfrom A. duranensis (AdEXLB). The gene comprised four exons (753 bp), a 3’UTR region (242 bp) and a 5’UTR region (106 bp), totaling 1.831 bp.Following genomic sequence alignment in four genotypes, a total of 12 SNPs (single nucleotide polymorphisms) were identified. Sequence alignment of coding sequence for the entire 13 genotypes revealed11 SNPs. The cDNA sequence showed high levels of similarity for the 13 genotypes, with common conserved amino acid residues among protein family EXPANSIN-LIKE B. RT-qPCR analysis showed up regulation of expression of EXLB in response to drought gradual test in all 13 genotypes. Variation of expression regulation was observed among genotypes, with A. villosa and A. gregoryi showing the greatest relative levels of expression (23 and 28 -fold increase, respectively) compared to the control group (non-stressed), in contrast to A. magna, whichpresented lower expression levels against the control(3.64 fold).Instituto de Ciências Biológicas (IB)Departamento de Botânica (IB BOT)Programa de Pós-Graduação em BotânicaFigueiredo, Lúcio Flávio de AlencarSilva, Raquel Bispo2016-05-09T12:48:39Z2016-05-09T12:48:39Z2016-05-092015-06-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Raquel Bispo. Estudo da expressão do gene EXPANSINA-LIKE B (EXLB) em 13 genótipos da secção Arachis (Fabaceae) submetidos ao déficit hídrico. 2015. 139 f., il. Dissertação (Mestrado em Botânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015.http://repositorio.unb.br/handle/10482/20150http://dx.doi.org/10.26512/2015.06.D.20150A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-06T17:30:24Zoai:repositorio.unb.br:10482/20150Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-06T17:30:24Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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