A teca é uma árvore de grande importância comercial pelas características de cor e durabilidade de sua madeira. Devido a sua rusticidade e fácil adaptação ao clima, plantios de teca tornam-se cada vez mais atrativos ao redor do mundo. Contudo, esta espécie apresenta escassez de estudos genéticos moleculares a respeito tanto de sua madeira, quanto de sua tolerância às variações ambientais. Uma vez que o transcriptoma pode apresentar grande quantidade de informação a respeito dos genes expressos por um conjunto celular, neste trabalho foi realizado o primeiro transcriptoma de teca, onde foram sequenciadas flores, folhas, raízes e seedlings pela tecnologia Illumina. A montagem do transcriptoma foi realizada com o programa Trinity acima de 100 milhões de reads e gerou mais de 400 mil contigs, os quais tiveram as anotações funcionais adquiridas com o programa Blas2GO. 51% dos contigs foram anotados, mostrando alta similaridade com as espécies Vitis vinifera e Solanum licopersicum; destes, 78% obtiveram anotações funcionais com o Gene Ontology, totalizando 5.165 termos para Processo Biológico, 2.846 termos para Função Molecular e 742 para Componente Celular. A expressão diferencial foi obtida com o programa edgeR a 5% de probabilidade de erro e mostrou que, para 187.315 contigs montados através da fusão de todas as bibliotecas sequenciadas, 18 mostraram expressão diferencial para flor, 14 para folha, 13 para raiz e 29 para seedling. Após a etapa de caracterização do transcriptoma, foi realizado um experimento de estresse por déficit hídrico em casa-de-vegetação, onde plantas de teca foram submetidas a estresse Moderado (40% de água no substrato por 20 dias), estresse Severo (20 a 40% de água por 30 dias) e tratamento controle (substrato saturado). As medições através de analisador de gases por infravermelho (IRGA) mostraram queda na fotossíntese (até 70% a menos do que o controle), na transpiração (até 77%) e na condutância estomática (até 85%) entre os tratamentos; além disto, o conteúdo relativo de água foliar caiu 13% entre o tratamento severo e o controle, e níveis de prolina livre foram até 3,5 vezes mais altos nos tratamentos de estresse. A temperatura foliar aumentou significativamente com o aumento da irradiância de fótons aplicada. A busca por genes relacionados ao estresse por déficit hídrico na biblioteca de transcritos de Raiz retornou 1.145 sequências, e destas, 4 foram caracterizadas: TgTPS (trealose 6-fosfato sintase), TgPIP (aquaporina, proteína intrínseca de membrana plasmática), TgDREB2 (proteína de ligação a elemento responsivo a desidratação) e TgAREB (proteína de ligação a elemento responsivo a ácido abscísico). Apenas TgTPS, TgPIP e TgDREB2 mostraram alto grau de conservação entre as espécies, podendo ser corretamente amplificadas via PCR e validadas por sequenciamento. Assim, com o banco de dados de transcritos obtido pelo RNA-seq, foi possível identificar genes candidatos ao estudo de características vegetativas e reprodutivas de teca, contribuindo para entender os mecanismos moleculares desta espécie florestal. / Teak is a tree of great commercial importance by the characteristics of color and durability of its wood. Due to its hardiness and easy adaptation to climate, teak plantations become increasingly attractive around the world. However, this species has a lack of molecular genetic studies on both of its wood, as their tolerance to environmental variations. Once the transcriptome can provide lots of information about the genes expressed by a cell group, this work represents the first transcriptome teak, which were sequenced flowers, leaves, roots and seedlings by Illumina technology. The transcriptome assembly was performed with Trinity program above 100 million reads and generated more than 400,000 contigs, which have acquired the functional annotations with Blas2GO program. 51% of the contigs were annotaded, showing high similarity to Vitis vinifera and Solanum licopersicum; of these, 78% had functional annotations with the Gene Ontology, totaling 5,165 terms for Biological Process, 2846 terms for Molecular Function and 742 for Cell Component. The differential expression was obtained with the edgeR program at 5% probability of error and showed that for 187,315 contigs assembled by merging all sequenced libraries, 18 showed differential expression to flower, 14 to leaf, 13 to root and 29 for seedling. After this step of characterization of the transcriptome, we performed a stress experiment by water deficit at greenhouse, where teak plants were subjected to Moderate stress (40% of water in the substrate for 20 days), Severe stress (20 to 40% water for 30 days) and control treatment (saturated substrate). Measurements by infrared gas analyzer (IRGA) showed a decrease in photosynthesis (up to 70% less than the control), transpiration (up 77%) and stomatal conductance (up 85%) between treatments; furthermore, leaf relative water content dropped 13% between the treatment control and severe, and free proline levels were up to 3.5 fold greater in stress treatments. The leaf temperature increased significantly with increasing irradiance of photons applied. The search for genes related to stress by water deficit in the root transcripts library returned 1,145 sequences, and these, 4 were characterized: TgTPS (trehalose 6-phosphate synthase), TgPIP (aquaporin, protein intrinsic of plasma membrane), TgDREB2 (dehydration responsive element binding protein) and TgAREB (abscisic acid responsive element binding protein). Only TgTPS, TgPIP and TgDREB2 showed a high degree of conservation between species, and can be properly amplified by PCR and validated by sequencing. Thus, with the database of transcripts obtained by RNA-seq, candidate genes were identified for the study of vegetative and reproductive characteristics teak, helping to understand the molecular mechanisms of this forest species.

O pinhão manso é uma pequena árvore tropical que adquiriu importância econômica pelo conteúdo de óleo em suas sementes e pela possibilidade de sua utilização para produção de biocombustível. As sementes e o óleo do pinhão manso são tóxicos devido principalmente à presença de ésteres de forbol, o que dificulta a sua utilização direta para o consumo humano e também dos resíduos para a alimentação animal. A falta de programas de melhoramento e cultivares comerciais e problemas com pragas e doenças estão desestimulando o cultivo do pinhão manso pelo mundo. Por se tratar de uma espécie semi-domesticada, a utilização de marcadores moleculares como ITS, PCR-RFLP, microssatélites e TRAP poderia auxiliar nos estudos de diversidade genética, visando o desenvolvimento de variedades adaptadas às necessidades dos agricultores. O objetivo deste estudo foi caracterizar a variabilidade genética de acessos de pinhão manso depositados no Banco de Germoplasma da Universidade Federal de São Carlos, além de possibilitar estudos sobre as relações entre as populações, centros de diversidade e determinar o sistema reprodutivo da espécie. Os resultados são discutidos destacando que a maior parte da diversidade encontra-se entre as populações estudadas. Os resultados derivados dos quatro marcadores utilizados corroboram que o centro de diversidade da espécie possivelmente está na América, com destaque para o México, Brasil e Colômbia. Os resultados apontam também para a diferenciação genética dos acessos atóxicos dos mexicanos quando comparados com os demais acessos tóxicos de pinhão manso. Os marcadores microssatélites desenvolvidos indicam que o pinhão manso apresenta um sistema misto de reprodução, combinando autofecundações, apomixia e cruzamento entre indivíduos aparentados, o que pode explicar a menor diversidade genética encontrada dentro das populações. Devido ao sistema misto de reprodução e aos acasalamentos correlacionados, a coleta de sementes de polinização aberta para fins de melhoramento ou conservação deve ser conduzida em um número de árvores acima de 100, visando garantir uma amostra estruturada / Physic nut (Jatropha curcas L.) is a tropical tree that has acquired economic importance for the content of oil in its seeds and the possibility of its use for biofuel production. However, oil seeds and physic nut are toxic because of the presence of secondary metabolites such as phorbol esters which makes its use directly for human consumption and also its waste for animal feed difficult. The lack of commercial varieties and problems with pests and diseases are making physic nut cultivation in the world unattractive. The use of molecular markers such as ITS, PCR-RFLP, microsatellites and TRAP can help in studies of genetic diversity, aimed at developing varieties adapted to farmers needs. The aim of this study was to characterize the genetic variability of physic nut accessions deposited in the Germplasm Bank of the \'Universidade Federal de São Carlos\', in addition to allowing studies on the relationship among accessions, centers of diversity and reproductive system. Results are discussed highlighting that most diversity is concentrated among populations. The four markers used indicated that the center of diversity of this species is probably in America with emphasis on Mexico, Brazil and Colombia. The microsatellite markers indicate that physic nut has a mixed system of reproduction, combining self-pollinations, apomixis and crossing between related individuals which may explain the small genetic diversity found within populations. Due to the mixed system of reproduction and correlated mating, the collection of open-pollinated seeds for plant breeding or conservation should be conducted in a number of trees above 100 in order to ensure a structured sample

O pinhão manso é uma pequena árvore tropical que adquiriu importância econômica pelo conteúdo de óleo em suas sementes e pela possibilidade de sua utilização para produção de biocombustível. As sementes e o óleo do pinhão manso são tóxicos devido principalmente à presença de ésteres de forbol, o que dificulta a sua utilização direta para o consumo humano e também dos resíduos para a alimentação animal. A falta de programas de melhoramento e cultivares comerciais e problemas com pragas e doenças estão desestimulando o cultivo do pinhão manso pelo mundo. Por se tratar de uma espécie semi-domesticada, a utilização de marcadores moleculares como ITS, PCR-RFLP, microssatélites e TRAP poderia auxiliar nos estudos de diversidade genética, visando o desenvolvimento de variedades adaptadas às necessidades dos agricultores. O objetivo deste estudo foi caracterizar a variabilidade genética de acessos de pinhão manso depositados no Banco de Germoplasma da Universidade Federal de São Carlos, além de possibilitar estudos sobre as relações entre as populações, centros de diversidade e determinar o sistema reprodutivo da espécie. Os resultados são discutidos destacando que a maior parte da diversidade encontra-se entre as populações estudadas. Os resultados derivados dos quatro marcadores utilizados corroboram que o centro de diversidade da espécie possivelmente está na América, com destaque para o México, Brasil e Colômbia. Os resultados apontam também para a diferenciação genética dos acessos atóxicos dos mexicanos quando comparados com os demais acessos tóxicos de pinhão manso. Os marcadores microssatélites desenvolvidos indicam que o pinhão manso apresenta um sistema misto de reprodução, combinando autofecundações, apomixia e cruzamento entre indivíduos aparentados, o que pode explicar a menor diversidade genética encontrada dentro das populações. Devido ao sistema misto de reprodução e aos acasalamentos correlacionados, a coleta de sementes de polinização aberta para fins de melhoramento ou conservação deve ser conduzida em um número de árvores acima de 100, visando garantir uma amostra estruturada / Physic nut (Jatropha curcas L.) is a tropical tree that has acquired economic importance for the content of oil in its seeds and the possibility of its use for biofuel production. However, oil seeds and physic nut are toxic because of the presence of secondary metabolites such as phorbol esters which makes its use directly for human consumption and also its waste for animal feed difficult. The lack of commercial varieties and problems with pests and diseases are making physic nut cultivation in the world unattractive. The use of molecular markers such as ITS, PCR-RFLP, microsatellites and TRAP can help in studies of genetic diversity, aimed at developing varieties adapted to farmers needs. The aim of this study was to characterize the genetic variability of physic nut accessions deposited in the Germplasm Bank of the \'Universidade Federal de São Carlos\', in addition to allowing studies on the relationship among accessions, centers of diversity and reproductive system. Results are discussed highlighting that most diversity is concentrated among populations. The four markers used indicated that the center of diversity of this species is probably in America with emphasis on Mexico, Brazil and Colombia. The microsatellite markers indicate that physic nut has a mixed system of reproduction, combining self-pollinations, apomixis and crossing between related individuals which may explain the small genetic diversity found within populations. Due to the mixed system of reproduction and correlated mating, the collection of open-pollinated seeds for plant breeding or conservation should be conducted in a number of trees above 100 in order to ensure a structured sample

A teca é uma árvore de grande importância comercial pelas características de cor e durabilidade de sua madeira. Devido a sua rusticidade e fácil adaptação ao clima, plantios de teca tornam-se cada vez mais atrativos ao redor do mundo. Contudo, esta espécie apresenta escassez de estudos genéticos moleculares a respeito tanto de sua madeira, quanto de sua tolerância às variações ambientais. Uma vez que o transcriptoma pode apresentar grande quantidade de informação a respeito dos genes expressos por um conjunto celular, neste trabalho foi realizado o primeiro transcriptoma de teca, onde foram sequenciadas flores, folhas, raízes e seedlings pela tecnologia Illumina. A montagem do transcriptoma foi realizada com o programa Trinity acima de 100 milhões de reads e gerou mais de 400 mil contigs, os quais tiveram as anotações funcionais adquiridas com o programa Blas2GO. 51% dos contigs foram anotados, mostrando alta similaridade com as espécies Vitis vinifera e Solanum licopersicum; destes, 78% obtiveram anotações funcionais com o Gene Ontology, totalizando 5.165 termos para Processo Biológico, 2.846 termos para Função Molecular e 742 para Componente Celular. A expressão diferencial foi obtida com o programa edgeR a 5% de probabilidade de erro e mostrou que, para 187.315 contigs montados através da fusão de todas as bibliotecas sequenciadas, 18 mostraram expressão diferencial para flor, 14 para folha, 13 para raiz e 29 para seedling. Após a etapa de caracterização do transcriptoma, foi realizado um experimento de estresse por déficit hídrico em casa-de-vegetação, onde plantas de teca foram submetidas a estresse Moderado (40% de água no substrato por 20 dias), estresse Severo (20 a 40% de água por 30 dias) e tratamento controle (substrato saturado). As medições através de analisador de gases por infravermelho (IRGA) mostraram queda na fotossíntese (até 70% a menos do que o controle), na transpiração (até 77%) e na condutância estomática (até 85%) entre os tratamentos; além disto, o conteúdo relativo de água foliar caiu 13% entre o tratamento severo e o controle, e níveis de prolina livre foram até 3,5 vezes mais altos nos tratamentos de estresse. A temperatura foliar aumentou significativamente com o aumento da irradiância de fótons aplicada. A busca por genes relacionados ao estresse por déficit hídrico na biblioteca de transcritos de Raiz retornou 1.145 sequências, e destas, 4 foram caracterizadas: TgTPS (trealose 6-fosfato sintase), TgPIP (aquaporina, proteína intrínseca de membrana plasmática), TgDREB2 (proteína de ligação a elemento responsivo a desidratação) e TgAREB (proteína de ligação a elemento responsivo a ácido abscísico). Apenas TgTPS, TgPIP e TgDREB2 mostraram alto grau de conservação entre as espécies, podendo ser corretamente amplificadas via PCR e validadas por sequenciamento. Assim, com o banco de dados de transcritos obtido pelo RNA-seq, foi possível identificar genes candidatos ao estudo de características vegetativas e reprodutivas de teca, contribuindo para entender os mecanismos moleculares desta espécie florestal. / Teak is a tree of great commercial importance by the characteristics of color and durability of its wood. Due to its hardiness and easy adaptation to climate, teak plantations become increasingly attractive around the world. However, this species has a lack of molecular genetic studies on both of its wood, as their tolerance to environmental variations. Once the transcriptome can provide lots of information about the genes expressed by a cell group, this work represents the first transcriptome teak, which were sequenced flowers, leaves, roots and seedlings by Illumina technology. The transcriptome assembly was performed with Trinity program above 100 million reads and generated more than 400,000 contigs, which have acquired the functional annotations with Blas2GO program. 51% of the contigs were annotaded, showing high similarity to Vitis vinifera and Solanum licopersicum; of these, 78% had functional annotations with the Gene Ontology, totaling 5,165 terms for Biological Process, 2846 terms for Molecular Function and 742 for Cell Component. The differential expression was obtained with the edgeR program at 5% probability of error and showed that for 187,315 contigs assembled by merging all sequenced libraries, 18 showed differential expression to flower, 14 to leaf, 13 to root and 29 for seedling. After this step of characterization of the transcriptome, we performed a stress experiment by water deficit at greenhouse, where teak plants were subjected to Moderate stress (40% of water in the substrate for 20 days), Severe stress (20 to 40% water for 30 days) and control treatment (saturated substrate). Measurements by infrared gas analyzer (IRGA) showed a decrease in photosynthesis (up to 70% less than the control), transpiration (up 77%) and stomatal conductance (up 85%) between treatments; furthermore, leaf relative water content dropped 13% between the treatment control and severe, and free proline levels were up to 3.5 fold greater in stress treatments. The leaf temperature increased significantly with increasing irradiance of photons applied. The search for genes related to stress by water deficit in the root transcripts library returned 1,145 sequences, and these, 4 were characterized: TgTPS (trehalose 6-phosphate synthase), TgPIP (aquaporin, protein intrinsic of plasma membrane), TgDREB2 (dehydration responsive element binding protein) and TgAREB (abscisic acid responsive element binding protein). Only TgTPS, TgPIP and TgDREB2 showed a high degree of conservation between species, and can be properly amplified by PCR and validated by sequencing. Thus, with the database of transcripts obtained by RNA-seq, candidate genes were identified for the study of vegetative and reproductive characteristics teak, helping to understand the molecular mechanisms of this forest species.