A ausência de semente em videira, também chamada de apirenia, é amplamente apreciada pelo mercado consumidor de uvas de mesa. No entanto, os mecanismos moleculares que controlam a morfogênese da semente não são totalmente compreendidos. Por este trabalho, buscou-se caracterizar funcionalmente o gene candidato VviAGL11, avaliando seu papel na morfogênese de sementes de Vitis vinifera. Dados prévios permitiram determinar o padrão de expressão de VviAGL11 na camada da endotesta da casca da semente, que precisa alongar e aumentar o número de células para que haja a lignificação e a determinação do tamanho final da semente. No presente estudo, a função de VviAGL11 foi avaliada por meio de sua expressão ectópica no mutante de seedstick (AGL11) de Arabidopsis thaliana, o que restaurou o fenótipo e confirmou o papel direto deste gene no desenvolvimento da semente, sugerindo que a depleção de sua expressão é responsável pelo desenvolvimento errôneo da camada de endotesta da semente, culminando no fenótipo de apirenia típico. Além disso, a função de VviAGL11 foi avaliada em videira com o uso de plasmídeos vegetais. Os resultados permitiram demonstrar que a alta expressão de VviAGL11 na cultivar apirênica Linda, após tratamento, está relacionada com a presença de pequenas sementes que não foram encontradas nas amostras-controle não tratadas Além disso, cachos de ‘Italia’ e ‘Ruby’ tratados com o plasmídeo de silenciamento VviAGL11 mostraram diminuição da expressão desse gene, número reduzido de sementes e aumento do número de traços de sementes. Em conjunto, os resultados confirmam que VviAGL11 é um importante regulador da morfogênese de sementes em videira. Em adição, populações segregantes para ausência de sementes foram testadas com cinco marcadores SSR, dos quais três marcadores microssatélites mostraram-se relacionados à ausência de sementes e poderiam ser usados com 100% de eficiência em um haplótipo para seleção assistida. Ao mesmo tempo, nove marcadores do tipo SNPs e INDELs foram desenvolvidos com base na sequência do alelo de VviAGL11 associado à ausência de sementes em V. vinifera. Para os marcadores VvAGL11_KASP_2, VvAGL11_KASP_3, VvAGL11_KASP_8 e VvAGL11_KASP_9, polimorfismos foram observados segregando em indivíduos apirênicos genotipados, confirmando sua associação com a ausência de sementes e sugerindo seu uso na estratégia de seleção assistida rápida e eficaz de videiras apirênicas. / Grapevine seedlessness, also known as apyreny, is widely appreciated by the table grape’s market. Nevertheless, the molecular mechanisms that control seed morphogenesis are not fully understood. This study aimed to characterize the function of the candidate gene VviAGL11, evaluating its role in Vitis vinifera seed morphogenesis. Previous data allowed us to determine the VviAGL11 expression pattern in the endotesta layer of the seed coat, which needs to elongate and increase in cell number to accomplish seed lignification and final seed size. In the present study VviAGL11 function was evaluated by its ectopic expression in Arabidopsis thaliana seedstick (AGL11) mutant background, which restored the phenotype and confirmed the direct role of this gene in seed development, suggesting that depletion of its expression is responsible for the erroneous development of the endotesta layer of the seed, therefore culminating in the typical seedless phenotype. Furthermore, we evaluated VviAGL11 function in grapevine with the use of plant plasmids. The results showed that a high expression of VviAGL11 in the seedless cultivar Linda, after treatment, was related with the presence of small seeds that were not found in untreated control samples Additionally, seeded ‘Italia’ and ‘Ruby’ bunches treated with a VviAGL11-silencing plasmid showed decreased gene expression, reduced number of seeds and increased number of seed traces. Taken together, the results confirm that VviAGL11 is a key master regulator of seed morphogenesis in grapevine. Moreover, segregating populations for seedlessness were tested with five SSR markers of which three microsatellite markers were proven to be related with seedlessness and could be used with 100% efficiency in a haplotype for assisted selection. Additionally, nine unique SNPs and INDELs markers were developed based on VviAGL11 allele associated with the absence of seeds in V. vinifera. For the markers VvAGL11_KASP_2, VvAGL11_KASP_3, VvAGL11_KASP_8 and VvAGL11_KASP_9, polymorphisms were observed segregating in genotyped seedless individuals, confirming their seedlessness association and suggesting their use in fast and effective assisted selection strategy for seedlessness grapevines.

A ausência de semente em videira, também chamada de apirenia, é amplamente apreciada pelo mercado consumidor de uvas de mesa. No entanto, os mecanismos moleculares que controlam a morfogênese da semente não são totalmente compreendidos. Por este trabalho, buscou-se caracterizar funcionalmente o gene candidato VviAGL11, avaliando seu papel na morfogênese de sementes de Vitis vinifera. Dados prévios permitiram determinar o padrão de expressão de VviAGL11 na camada da endotesta da casca da semente, que precisa alongar e aumentar o número de células para que haja a lignificação e a determinação do tamanho final da semente. No presente estudo, a função de VviAGL11 foi avaliada por meio de sua expressão ectópica no mutante de seedstick (AGL11) de Arabidopsis thaliana, o que restaurou o fenótipo e confirmou o papel direto deste gene no desenvolvimento da semente, sugerindo que a depleção de sua expressão é responsável pelo desenvolvimento errôneo da camada de endotesta da semente, culminando no fenótipo de apirenia típico. Além disso, a função de VviAGL11 foi avaliada em videira com o uso de plasmídeos vegetais. Os resultados permitiram demonstrar que a alta expressão de VviAGL11 na cultivar apirênica Linda, após tratamento, está relacionada com a presença de pequenas sementes que não foram encontradas nas amostras-controle não tratadas Além disso, cachos de ‘Italia’ e ‘Ruby’ tratados com o plasmídeo de silenciamento VviAGL11 mostraram diminuição da expressão desse gene, número reduzido de sementes e aumento do número de traços de sementes. Em conjunto, os resultados confirmam que VviAGL11 é um importante regulador da morfogênese de sementes em videira. Em adição, populações segregantes para ausência de sementes foram testadas com cinco marcadores SSR, dos quais três marcadores microssatélites mostraram-se relacionados à ausência de sementes e poderiam ser usados com 100% de eficiência em um haplótipo para seleção assistida. Ao mesmo tempo, nove marcadores do tipo SNPs e INDELs foram desenvolvidos com base na sequência do alelo de VviAGL11 associado à ausência de sementes em V. vinifera. Para os marcadores VvAGL11_KASP_2, VvAGL11_KASP_3, VvAGL11_KASP_8 e VvAGL11_KASP_9, polimorfismos foram observados segregando em indivíduos apirênicos genotipados, confirmando sua associação com a ausência de sementes e sugerindo seu uso na estratégia de seleção assistida rápida e eficaz de videiras apirênicas. / Grapevine seedlessness, also known as apyreny, is widely appreciated by the table grape’s market. Nevertheless, the molecular mechanisms that control seed morphogenesis are not fully understood. This study aimed to characterize the function of the candidate gene VviAGL11, evaluating its role in Vitis vinifera seed morphogenesis. Previous data allowed us to determine the VviAGL11 expression pattern in the endotesta layer of the seed coat, which needs to elongate and increase in cell number to accomplish seed lignification and final seed size. In the present study VviAGL11 function was evaluated by its ectopic expression in Arabidopsis thaliana seedstick (AGL11) mutant background, which restored the phenotype and confirmed the direct role of this gene in seed development, suggesting that depletion of its expression is responsible for the erroneous development of the endotesta layer of the seed, therefore culminating in the typical seedless phenotype. Furthermore, we evaluated VviAGL11 function in grapevine with the use of plant plasmids. The results showed that a high expression of VviAGL11 in the seedless cultivar Linda, after treatment, was related with the presence of small seeds that were not found in untreated control samples Additionally, seeded ‘Italia’ and ‘Ruby’ bunches treated with a VviAGL11-silencing plasmid showed decreased gene expression, reduced number of seeds and increased number of seed traces. Taken together, the results confirm that VviAGL11 is a key master regulator of seed morphogenesis in grapevine. Moreover, segregating populations for seedlessness were tested with five SSR markers of which three microsatellite markers were proven to be related with seedlessness and could be used with 100% efficiency in a haplotype for assisted selection. Additionally, nine unique SNPs and INDELs markers were developed based on VviAGL11 allele associated with the absence of seeds in V. vinifera. For the markers VvAGL11_KASP_2, VvAGL11_KASP_3, VvAGL11_KASP_8 and VvAGL11_KASP_9, polymorphisms were observed segregating in genotyped seedless individuals, confirming their seedlessness association and suggesting their use in fast and effective assisted selection strategy for seedlessness grapevines.

A ausência de semente em videira, também chamada de apirenia, é amplamente apreciada pelo mercado consumidor de uvas de mesa. No entanto, os mecanismos moleculares que controlam a morfogênese da semente não são totalmente compreendidos. Por este trabalho, buscou-se caracterizar funcionalmente o gene candidato VviAGL11, avaliando seu papel na morfogênese de sementes de Vitis vinifera. Dados prévios permitiram determinar o padrão de expressão de VviAGL11 na camada da endotesta da casca da semente, que precisa alongar e aumentar o número de células para que haja a lignificação e a determinação do tamanho final da semente. No presente estudo, a função de VviAGL11 foi avaliada por meio de sua expressão ectópica no mutante de seedstick (AGL11) de Arabidopsis thaliana, o que restaurou o fenótipo e confirmou o papel direto deste gene no desenvolvimento da semente, sugerindo que a depleção de sua expressão é responsável pelo desenvolvimento errôneo da camada de endotesta da semente, culminando no fenótipo de apirenia típico. Além disso, a função de VviAGL11 foi avaliada em videira com o uso de plasmídeos vegetais. Os resultados permitiram demonstrar que a alta expressão de VviAGL11 na cultivar apirênica Linda, após tratamento, está relacionada com a presença de pequenas sementes que não foram encontradas nas amostras-controle não tratadas Além disso, cachos de ‘Italia’ e ‘Ruby’ tratados com o plasmídeo de silenciamento VviAGL11 mostraram diminuição da expressão desse gene, número reduzido de sementes e aumento do número de traços de sementes. Em conjunto, os resultados confirmam que VviAGL11 é um importante regulador da morfogênese de sementes em videira. Em adição, populações segregantes para ausência de sementes foram testadas com cinco marcadores SSR, dos quais três marcadores microssatélites mostraram-se relacionados à ausência de sementes e poderiam ser usados com 100% de eficiência em um haplótipo para seleção assistida. Ao mesmo tempo, nove marcadores do tipo SNPs e INDELs foram desenvolvidos com base na sequência do alelo de VviAGL11 associado à ausência de sementes em V. vinifera. Para os marcadores VvAGL11_KASP_2, VvAGL11_KASP_3, VvAGL11_KASP_8 e VvAGL11_KASP_9, polimorfismos foram observados segregando em indivíduos apirênicos genotipados, confirmando sua associação com a ausência de sementes e sugerindo seu uso na estratégia de seleção assistida rápida e eficaz de videiras apirênicas. / Grapevine seedlessness, also known as apyreny, is widely appreciated by the table grape’s market. Nevertheless, the molecular mechanisms that control seed morphogenesis are not fully understood. This study aimed to characterize the function of the candidate gene VviAGL11, evaluating its role in Vitis vinifera seed morphogenesis. Previous data allowed us to determine the VviAGL11 expression pattern in the endotesta layer of the seed coat, which needs to elongate and increase in cell number to accomplish seed lignification and final seed size. In the present study VviAGL11 function was evaluated by its ectopic expression in Arabidopsis thaliana seedstick (AGL11) mutant background, which restored the phenotype and confirmed the direct role of this gene in seed development, suggesting that depletion of its expression is responsible for the erroneous development of the endotesta layer of the seed, therefore culminating in the typical seedless phenotype. Furthermore, we evaluated VviAGL11 function in grapevine with the use of plant plasmids. The results showed that a high expression of VviAGL11 in the seedless cultivar Linda, after treatment, was related with the presence of small seeds that were not found in untreated control samples Additionally, seeded ‘Italia’ and ‘Ruby’ bunches treated with a VviAGL11-silencing plasmid showed decreased gene expression, reduced number of seeds and increased number of seed traces. Taken together, the results confirm that VviAGL11 is a key master regulator of seed morphogenesis in grapevine. Moreover, segregating populations for seedlessness were tested with five SSR markers of which three microsatellite markers were proven to be related with seedlessness and could be used with 100% efficiency in a haplotype for assisted selection. Additionally, nine unique SNPs and INDELs markers were developed based on VviAGL11 allele associated with the absence of seeds in V. vinifera. For the markers VvAGL11_KASP_2, VvAGL11_KASP_3, VvAGL11_KASP_8 and VvAGL11_KASP_9, polymorphisms were observed segregating in genotyped seedless individuals, confirming their seedlessness association and suggesting their use in fast and effective assisted selection strategy for seedlessness grapevines.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-09-06T11:10:37Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2110267 bytes, checksum: c52da765be6ca0e3d5583f305ad0e5e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T11:10:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2110267 bytes, checksum: c52da765be6ca0e3d5583f305ad0e5e7 (MD5) Previous issue date: 2016-03-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The Lower Basin of the São Francisco Valley is an important region for production of fine table grapes, representing more than 95% of the national grape exports. However, grapes outside the standard for export are sold at discounted prices and are often intended for discart. The objective of this study was to evaluate the potential of grapes produced in the Lower Basin of the São Francisco Valley for the production of raisins. Six grape genotypes without seeds were used in our study: four tint (Cnpuv 8, Adona, BRS Victory BRS Isis) and two white (A1105 and Thomson Seedless). After, grapes were destemmed, sanitized, treated with 1mol.L-1 NaOH and dried at 60 °C. Later, raisins were physically and chemically characterized. The treatment with 1% NaOH was efficient to trigger skin rupture, increasing water loss and reducing drying time. For maintaining the color of the white grapes (A1105), raisins without the use of antioxidants had a lighter color, next to the fruit when in nature. ‘Thompson Seedless’ raisins had higher soluble solids with 43.78 ° Brix and ‘Adona’ had higher titratable acidity, 3.00% tartaric acid, whereas ‘BRS Isis’ had the highest firmness, 90,12g. The genotype had a strong effect on raisin sensory profile. ‘Adona’ and ‘Cnpuv8’ showed higher intensity of caramelized flavor, sweet taste, dry fruit flavor and firmness. ‘BRS Victoria’ raisins had greater acceptance averaging 6.8 in hedonic scale of 9 points and purchase intention to purchase 65% of consumers. ‘Thompson Seedless’ raisins genotype had the highest concentration of sugar, 736.05 g kg-1, while ‘BRS Isis’ and ‘BRS Victoria’ had the highest concentrations of total phenolics and anthocyanins. All red cultivars showed higher concentrations of stilbene, flavonols, flavanols and total phenolic acids higher than ‘Thompson Seedless’. The highest concentration of flavonols was observed ‘BRS Isis’ with 181 mg Kg-1. ‘BRS Victoria’ had the highest concentrations of phenolic acids and stilbene trans-resveratrol at 31.87 and 4.37 mg Kg-1 of dried weight, respectively. / A Região do Submédio do Vale do São Francisco tem apresentado destaque na produção de uvas finas de mesa, representando mais de 95% da exportação nacional de uva. No entanto, uvas que apresentam-se fora do padrão para exportação, são comercializadas com preços reduzidos e muitas vezes são destinadas ao descarte. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de uvas produzidas no Submédio do Vale do São Francisco para elaboração de passas. Foram avaliados seis genótipos de uva sem sementes, sendo quatro tintas (Cnpuv 8, Adona, BRS Vitória e BRS Isis) e duas brancas (A1105 e Thomson Seedless), que após a colheita as uvas foram desengaçadas, sanitizadas, tratados com NaOH 1mol.L-1 e submetidas a secagem a 60°C. Após, as uvas-passas foram caracterizadas física e quimicamente. O tratamento com NaOH mostrou-se eficiente no processo de ruptura da epiderme, facilitando a perda de água e reduzindo o tempo de secagem. Na manutenção da cor das uvas brancas (A1105), passas desidratadas sem o uso de antioxidantes apresentaram a coloração mais clara, próxima a do fruto quando in natura. Uvas passas elaboradas com ‘Thompson Seedless’ apresentaram maior valor de sólidos solúveis com 43,78 °Brix e a partir do genótipo ‘Adona’ maior acidez, 3,00% ác.tartárico. Passas ‘BRS Isis’ obtiveram a maior firmeza, com 90,12g. O genótipo apresentou influência no perfil sensorial das uvas passas. Uvas-passas dos genótipos Adona e Cnpuv8 diferenciaram-se por apresentar maior intensidade nos atributos sabor caramelizado, gosto doce, sabor de fruta seca e firmeza. Passas elaboradas com ‘BRS Vitória’ apresentaram maior aceitação com média 6,8 em escala hedônica de 9 pontos e intenção de compra de 65% dos consumidores. Uvas passas elaboradas com o genótipo ‘Thompson Seedless’ apresentaram a maior concentração de açúcares totais com 736,05 g Kg-1, enquanto que as passas ‘BRS Isis’ e ‘BRS Vitória’ apresentaram as maiores concentrações de fenólicos totais e antocianinas. Todas as passas elaboradas com as cultivares tintas apresentaram estilbeno, flavonóis, flavonóis e ácidos fenólicos totais superiores a ‘Thompson Seedless’. A maior concentração de flavonóis foi obtida nas passas ‘BRS Isis’ com 181 mg Kg-1 de uva, já as passas elaboradas com ‘BRS Vitória’ apresentaram as maiores concentrações de ácidos fenólicos e do estilbeno trans-resveratrol, com 31,87 e 4,37 mg Kg-1 de uva seca, respectivamente.