Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, 2017. / Texto parcialmente liberado pelo autor. Conteúdo liberado: Resumos. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-29T18:56:24Z No. of bitstreams: 1 2017_DaianeGonzagaRibeiro_PARCIAL.pdf: 394211 bytes, checksum: c5898d56209637851120f6d5c127c642 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-31T17:14:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_DaianeGonzagaRibeiro_PARCIAL.pdf: 394211 bytes, checksum: c5898d56209637851120f6d5c127c642 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-31T17:14:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_DaianeGonzagaRibeiro_PARCIAL.pdf: 394211 bytes, checksum: c5898d56209637851120f6d5c127c642 (MD5) Previous issue date: 2018-08-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / A palma de óleo é uma planta oleaginosa de relevante importância econômica, pois os seus frutos são ricos em óleo vegetal. A espécie possui um único meristema apical e não apresenta formas convencionais de propagação vegetativa, sendo a propagação realizada apenas por sementes. Desta forma, o método mais utilizado para a propagação vegetativa da palma de óleo é a embriogênese somática (ES). Entretanto há relativamente poucos trabalhos que mostram a expressão de proteínas relacionadas a esse processo. O objetivo do presente estudo foi identificar as proteínas diferencialmente abundantes entre genótipos de palma de óleo contrastantes quanto à aquisição de competência embriogênica, por meio da proteômica Shotgun, além de avaliar a expressão de genes candidatos envolvidos nesse processo por RT-qPCR. Foram utilizadas folhas aclorofiladas de dois genótipos obtidos do cruzamento interespecífico entre Elaeis oleifera x E. guineensis, contrastantes ao processo embriogênico. O material foi coletado em triplicata biológica nos tempos 14 e 90 dias durante a etapa de indução de calos em cada genótipo. Proteínas totais foram extraídas com fenol e precipitadas com acetato de amônio em metanol. Para análise LC-MS/MS, as proteínas extraídas foram analisadas no equipamento ESI- LC-MS/MS (Thermo Scientific). A análise de dados foi realizada por meio do software Progenesis® QI for proteomics (Nonlinear Dynamics) e a identificação das proteínas por meio do software Peaks® (Bioinformatics Solutions). Posteriormente a expressão dos genes (proteínas) candidatos foram avaliadas por RT-qPCR. O estudo revelou no estádio inicial um total de 2177 proteínas, sendo 130 diferencialmente abundantes. Já no estádio intermediário, foram identificadas 2518 proteínas, sendo 97 diferencialmente abundantes. Na análise de expressão gênica 14 genes que codificam as proteínas candidatas foram avaliados. De acordo com os resultados obtidos pode-se destacar que o controle do estresse e a regulação do ciclo celular são processos indispensáveis para o sucesso do desenvolvimento embriogênico. Portanto, sugere-se como potenciais biomarcadores da aquisição de competência embriogênica proteínas antioxidantes que foram aumentadas no genótipo responsivo, como a peroxidase 12, a 1-Cys peroxirredoxina e glutatione-S-transferase, proteínas envolvidas na divisão celular como a proteína associada a microtúbulos, a proteína 14-3-3 e a proteína patellin-3-like, além de proteínas envolvidas na via de ubiquitinação como a Plant UBX domain-containing protein e 26S proteasome regulatory subunit. / Oil palm is an oleaginous plant of relevant economic importance since its fruits are rich in vegetable oil. The species has a single apical meristem and does not have conventional forms of vegetative propagation, so propagation is carried out only by seeds. Currently, the only method used for vegetative propagation of oil palm is somatic embryogenesis (SE). The aim of this study was to identify differentially abundant proteins from oil palm genotypes contrasting in the capacity of embryogenic competence acquisition, using Shotgun proteomics, besides evaluating the expression of candidate genes by qRT-PCR. Oil palm leaves were submitted to callus induction. The material was collected in biological triplicates at 14 and 90 days during callus induction (DDI) in each genotype. Total proteins were extracted with phenol and precipitated with ammonium acetate in methanol. For LC-MS/MS analysis, the proteins were solubilized with ammonium bicarbonate and digested with trypsin. The peptide mixture was injected into the ESI-LC-MS/MS (Thermo Scientific) equipment. Data analysis was performed using Progenesis® QI (Nonlinear Dynamics) and Peaks® (Bioinformatics Solutions). The expression of candidate genes encoding the proteins identified was performed by qRT-PCR. The study revealed a total of 4695 proteins. Responsive and non-responsive genotypes were compared at 14 and 90 DDI and revealed 227 differentially abundant proteins. In the gene expression analysis 14 genes encoding the candidate proteins were evaluated. The data analysis revealed several proteins mainly related to energy metabolism, stress response and regulation of cell cycle, which seem important for a successful embryogenic development. We suggest some proteins as potential biomarkers for the acquisition of embryogenic competence, including antioxidant proteins that have been increased in the responsive genotype, such as peroxidase 12, 1-Cys peroxiredoxin and glutathione-S-transferase. Proteins involved in cell division also seem important, such as the protein associated with microtubules, the 14-3-3 protein and the patellin-3-like protein. Proteins involved in the ubiquitination pathway, such as Plant UBX domain-containing protein and 26S proteasome regulatory subunit may also be key factors in the success of callus formation in oil palm.

O estudo do metabolismo de poliaminas (PAS), envolvendo parâmetros fisiológicos, bioquímicos e moleculares, pode gerar uma melhor compreensão do processo de maturação, e criar estratégias importantes para a otimização da embriogênese somática (ES) em cana-de-açúcar. O objetivo deste trabalho foi estudar a relação entre os conteúdos endógenos de PAs, associados à determinação da competência embriogenética e a maturação progressiva de embriões somáticos em cana-de-açúcar. Calos embriogênicos (E) e não-embriogênicos (NE) da variedade SP-803280, foram submetidos a diferentes tratamentos, utilizando agentes de maturação adicionados ao meio MS. Observou-se que as culturas NE não foram capazes de promover a diferenciação de embriões somáticos, devido principalmente, ao alto grau de oxidação das culturas. Os tratamentos suplementados com 0,75 e 1,5 g.L-1 de carvão ativado (CA), foram os que apresentaram as maiores freqüências de formação de embriões somáticos. A partir dos resultados obtidos, foi possível associar a ES em calos de cana-de-açúcar ao aumento do conteúdo endógeno de Spd (Espermidina) e Spm (Espermina), principalmente Spd, acompanhado por uma redução nos níveis de Put (Putrescina). / Somatic embryogenesis (SE) is a highly potential supplier of the material involved in the regeneration and genetic transformation of transgenic plants. The aim was to study correlations between endogenous PA contents, associated to defining embryogenetic competence and the progressive maturation of somatic embryos. Embryogenic (E) and non-embryogenic (NE) calli from the SP-803280 variety, were submitted to different maturation treatments. It was found that the NE cultures submitted to the two maturation experiments, were incapable of promoting somatic embryo differentiation, mainly due to browning. It was noted that in the first experiment, total PA endogenous content of the E callus was higher than in the NE, although, in the control, no significant differences between both callus types were encountered. We can associate the progression of sugarcane somatic embryogenesis to an increase in endogenous content of Spd e Spm, mainly Spd, accompanied for a reduction in Put levels. Thus, it was shown that somatic embryo maturation in sugarcane can be related with PA biosynthesis, thereby indicating the importance of their metabolism in the competence of sugarcane embryogenic cultures.

O estudo do metabolismo de poliaminas (PAS), envolvendo parâmetros fisiológicos, bioquímicos e moleculares, pode gerar uma melhor compreensão do processo de maturação, e criar estratégias importantes para a otimização da embriogênese somática (ES) em cana-de-açúcar. O objetivo deste trabalho foi estudar a relação entre os conteúdos endógenos de PAs, associados à determinação da competência embriogenética e a maturação progressiva de embriões somáticos em cana-de-açúcar. Calos embriogênicos (E) e não-embriogênicos (NE) da variedade SP-803280, foram submetidos a diferentes tratamentos, utilizando agentes de maturação adicionados ao meio MS. Observou-se que as culturas NE não foram capazes de promover a diferenciação de embriões somáticos, devido principalmente, ao alto grau de oxidação das culturas. Os tratamentos suplementados com 0,75 e 1,5 g.L-1 de carvão ativado (CA), foram os que apresentaram as maiores freqüências de formação de embriões somáticos. A partir dos resultados obtidos, foi possível associar a ES em calos de cana-de-açúcar ao aumento do conteúdo endógeno de Spd (Espermidina) e Spm (Espermina), principalmente Spd, acompanhado por uma redução nos níveis de Put (Putrescina). / Somatic embryogenesis (SE) is a highly potential supplier of the material involved in the regeneration and genetic transformation of transgenic plants. The aim was to study correlations between endogenous PA contents, associated to defining embryogenetic competence and the progressive maturation of somatic embryos. Embryogenic (E) and non-embryogenic (NE) calli from the SP-803280 variety, were submitted to different maturation treatments. It was found that the NE cultures submitted to the two maturation experiments, were incapable of promoting somatic embryo differentiation, mainly due to browning. It was noted that in the first experiment, total PA endogenous content of the E callus was higher than in the NE, although, in the control, no significant differences between both callus types were encountered. We can associate the progression of sugarcane somatic embryogenesis to an increase in endogenous content of Spd e Spm, mainly Spd, accompanied for a reduction in Put levels. Thus, it was shown that somatic embryo maturation in sugarcane can be related with PA biosynthesis, thereby indicating the importance of their metabolism in the competence of sugarcane embryogenic cultures.