Orientador: Ivan de Godoy Maia / Resumo: Laccases are p-diphenol-O2-oxidoreductases encoded by multigene families widely distributed throughout the plant kingdom. They exhibit important roles in the oxidation of monolignols during lignin biosynthesis and are reported to be functionally involved in plant development, tolerance and response to stress. Apart from plants, laccases can be also found in bacteria, fungi and insects. Here, a genome-wide survey of the eucalyptus genome revealed the presence of 88 putative laccases genes. However, after meticulous analyzes using different approaches, the redundant sequences were discarded and 54 laccases genes (referred as EgLAC) were retrieved. These genes were phylogenetically distributed in six different subgroups. Based on RNA-Seq data, distinct organ/tissue expression patterns of the identified EgLAC genes were ascertained. The vast majority showed organ/tissue-enriched expression, while certain genes exhibited no detectable expression. RT-qPCR analyzes confirmed the organ/tissue expression patterns of a representative set of genes such as, for example, the rootspecific expression of EgLAC52 and the root and leaf preferential expressions of genes EgLAC4 and EgLAC32. Further expression profiling of selected EgLAC genes in response to oxidative and osmotic stresses revealed differences in their relative expression, with some genes being stress-induced. These results suggest that certain laccases might be implicated in abiotic stress responses. / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2016. / Submitted by Nayara Silva (nayarasilva@bce.unb.br) on 2016-06-24T15:55:06Z No. of bitstreams: 1 2016_ThaísNicolinideOliveira.pdf: 2383809 bytes, checksum: 92976f3067a5cb3679dc9f4bedc9119f (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-07T21:13:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ThaísNicolinideOliveira.pdf: 2383809 bytes, checksum: 92976f3067a5cb3679dc9f4bedc9119f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-07T21:13:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ThaísNicolinideOliveira.pdf: 2383809 bytes, checksum: 92976f3067a5cb3679dc9f4bedc9119f (MD5) / Espécies silvestres têm sido exploradas como fonte de alelos de tolerância para o melhoramento genético vegetal de várias culturas. O parental silvestre do amendoim, Arachis duranensis, é um genótipo que apresenta alta adaptabilidade ao déficit hídrico e foi utilizado em um ensaio de dry drown para sequenciamento do transcriptoma. A análise in silico e a validação por RT-qPCR de genes diferencialmente expressos auxiliaram na identificação de genes candidatos associados à resposta a seca. Dentre eles, uma proteína LEA mostrou-se positivamente regulada mediante a esse estresse. Sabe-se que proteínas LEA se comportam como chaperonas e são encontradas em abundância em tecidos sob dessecação, diante disso, o objetivo desse trabalho foi caracterizar, clonar e introduzir esse gene via transgenia em planta modelo (Arabidopsis thaliana) para compreender os efeitos da sua superexpressão. O gene foi inserido em plantas de A. thaliana, ecotipo Columbia 0, utilizando o método de floral dip e os eventos em homozigose (geração T3) foram testados. As linhagens foram plantadas em placas de meio MS com 150 mM de NaCl e 200 mM de manitol, separadamente, além de outro grupo que foi plantado em meio MS e colocado em temperaturas extremas (-18°C por uma hora e 37°C por oito horas). Foram calculadas as taxas de sobrevivência e o teor de açúcares solúveis totais de cada amostra/ensaio. O teste de seca também foi feito, onde a irrigação foi suspensa por 15 dias e foram feitas análises de área foliar, teor relativo de água e coexpressão de genes relacionados à tolerância a seca. Nos ensaios com NaCl e manitol não houveram diferenças entre as linhagens e as plantas não transformadas, além de ter sido observado desenvolvimento reduzido das plantas. Nos ensaios com temperaturas extremas as linhagens mantiveram seus teores de açúcares iguais ao controle enquanto as não-transformadas (NT) aumentaram seu teor de açúcares solúveis totais apenas no tratamento de calor e sem diferença significativa na taxa de sobrevivência entre as linhagens e NT. No ensaio com seca houve maior desenvolvimento da área foliar em algumas linhagens quando comparadas às plantas NT. Na análise de teor relativo de água as linhagens mostraram maiores teores relativos de água quando comparado à NT, sob condição de rega controlada e após 15 dias sem irrigação, sendo uma linhagem com maior teor significativo. Esse evento foi selecionado para a análise de expressão gênica de três genes coexpressos com a Dehidrina. Houve aumento da expressão dos três genes em diferentes situações, tanto pelo fato da planta superexpressar a AdDHN quanto pela indução da seca. Os resultados sugerem que esse gene possa conferir uma melhor resposta aos estresses abióticos. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Wild species have been exploited as a source of tolerance alleles for plant breeding of various cultures. Arachis duranensis, a wild parental of the cultivated peanut, is a genotype which has high adaptability to drought and has been used in a dry down test for sequencing the transcriptome. In silico analysis and validation by RT-qPCR differentially expressed genes assisted in the identification of candidate genes associated with drought response. Among them, an LEA protein was positively regulated in response to this stress. It is known that LEA proteins behave as chaperones and are found in abundance in tissues under desiccation, therefore, the aim of this study was to characterize, clone and introduce this gene via genetic modification in the model plant Arabidopsis thaliana, to understand the effects of its overexpression. The gene was inserted into plants of A. thaliana, ecotype Columbia 0, using the floral dip method and homozygous lines (T3 generation) were assayed. The lines were sown on MS medium plates containing either 150 mM NaCl or 200mM mannitol, and another group that was grown in MS medium and placed at extremes temperatures (-18°C for one hour and 37°C for eight hours). Survival rates were calculated and the total soluble sugar content of each sample/test. The dry test was also done where irrigation was suspended for 15 days and analyses were made of leaf area, relative water content, and co-expression of genes related to drought tolerance. In assays with NaCl and mannitol, there were no differences between lines and non-transformed (NT) have been observed in addition to reduced development of plants. In assays with extreme temperatures, lines maintained their sugar content in levels equal to control while non-transformed (NT) increased their total soluble sugar content only under heat treatment, and no significant difference in survival rate between the lines and NT. In assay for drought, there was a greater leaf area development in some lines than in NT plants, while the relative water content analysis of the strains showed higher relative contents of water when compared to NT under controlled irrigation condition and after 15 days without irrigation, with one line showing a significant content. This line was selected for the gene expression analysis of ascorbate peroxidase, galactinol synthase and DREB. There was increased expression of the three genes in different situations, because the plant overexpresses the AdDHN and because the drought induction. The results suggest that AdDHN may give a better response to abiotic stresses.

SILVA, Sérgio Luiz Ferreira da. Mecanismos de proteção oxidativa contra estresses isolados e combinados de seca, salinidade e temperatura elevada em cajueiro. 2008. 174 f. Tese (Doutorado em bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2008. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-28T13:44:41Z No. of bitstreams: 1 2008_tese_slfsilva.pdf: 1889228 bytes, checksum: 68be9e3049b90dcc357c42a9249cdbb7 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T17:36:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_tese_slfsilva.pdf: 1889228 bytes, checksum: 68be9e3049b90dcc357c42a9249cdbb7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T17:36:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_tese_slfsilva.pdf: 1889228 bytes, checksum: 68be9e3049b90dcc357c42a9249cdbb7 (MD5) Previous issue date: 2008 / In the present study, different biochemical and physiological mechanisms associated with oxidative protection were characterized in a semi-arid adapted species (cashew) submitted to drought, salinity and heat applied individually or in combination. The results demonstrate that cashew show high antioxidant capacity against the isolated effects of drought and salinity. This antioxidant protection is associated with the maintenance of the water status and the efficient interaction of the enzymatic and nonenzymatic antioxidant systems, avoiding H2O2 accumulation and lipid peroxidation. The activity of SOD and CAT, as the ASA and GSH antioxidants play a central role in oxidative protection in salt-treated plants, while the activity of SOD and APX associated with ASA and GSH are essential in plants exposed to drought. Oxidative stress is induced in cashew plants submitted to temperatures above 35 ºC, as indicated by H2O2 accumulation and lipid peroxidation, which may be due to enhanced photorespiration. The antioxidant enzymatic (SOD-CAT-APX) and nonenzymatic (ASA e GSH) systems are intensively modulated by heat stress. Salt-pretreated plants show higher stomatic restriction under heat stress than those previously exposed to drought. This results evidence that salt stress limits heat dissipation through transpiration more than drought when plants are exposed to high temperatures. APX activity is reduced in salt-pretreated plants under heat stress in comparison with drought-pretreated plants, suggesting that salinity could prominently affect the antioxidant role of this enzyme. Conversely, the antioxidant systems are dramatically restricted in drought-pretreated plants in relation to those initially exposed to salinity when these plants are subjected to high temperatures. This restriction may be associated with high oxidative injuries in plants exposed to drought followed by heat stress. According to the results of this work, high temperatures applied individually or in combination with drought enable oxidative stress more than salt stress associated with heat. In general, oxidative changes induced by drought and heat or salinity and heat are distinct from those triggered by these factors applied individually, as the metabolic alterations caused by combined stresses could not be estimated from the specific responses to drought, salinity or heat. / No presente estudo foram caracterizados diferentes mecanismos de proteção oxidativa do cajueiro, espécie adaptada ao semi-árido, frente aos efeitos isolados e combinados dos estresses salino, hídrico e temperatura elevada. Para tanto, foram realizados estudos para avaliar as alterações oxidativas induzidas pelos estresses salino, hídrico, temperatura elevada e pelas combinações dos estresses salino e hídrico com temperaturas elevadas na espécie. Os resultados demonstram que o cajueiro apresenta alta capacidade de proteção oxidativa frente os estresses salino e hídrico. Essa proteção está associada à restrição estomática, manutenção do status hídrico e eficiente interação dos sistemas antioxidantes enzimático e não enzimáticos, impedindo o acúmulo de H2O2 e a peroxidação de lipídios. Durante o estresse salino, as enzimas SOD, CAT e os antioxidantes ASA e GSH foram os principais responsáveis pela proteção oxidativa, enquanto sob condições de seca ocorreu predominância das enzimas SOD e APX, associadas aos sistemas ASA e GSH. Temperaturas acima de 35 ºC induzem estresse oxidativo na espécie, atribuído ao acúmulo de H2O2 e a peroxidação de lipídios, provavelmente associada à indução de fotorrespiração. O estresse térmico apresentou intensa modulação dos sistemas de proteção oxidativa enzimático (SOD-CAT-APX) e não enzimático (ASA e GSH), indicando o papel desses antioxidantes na proteção oxidativa durante temperaturas elevadas. As plântulas submetidas à combinação de salinidade e temperatura elevada apresentaram maior restrição estomática, comparadas àquelas expostas a combinação de seca e temperatura alta. Esse resultado indica que o estresse salino pode levar a maior limitação da dissipação de calor, via fluxo transpiratório, que o estresse hídrico, durante exposição de plantas a temperaturas elevadas. A salinidade limitou a atividade da APX nas plântulas submetidas ao estresse térmico, sugerindo que o estresse salino pode afetar o papel da APX na proteção oxidativa durante temperaturas elevadas. Durante a exposição das plântulas a temperaturas elevadas o estresse hídrico limitou mais a atividade dos sistemas antioxidantes SOD-CAT-APX e ASA e GSH, comparado ao estresse salino. Essa restrição ocorreu associada ao maior nível de injúrias oxidativas nas plântulas expostas a combinação de seca e calor. Os resultados demonstram que temperaturas elevadas é o principal estresse abiótico que causa dano oxidativo na espécie e que a combinação dos estresses hídrico e temperatura elevada está mais associada a dano oxidativo do que a combinação de salinidade e temperatura alta. No geral, os resultados mostram que as alterações oxidativas atribuídas à combinação de seca e calor ou salinidade e calor, são distintas daquelas associadas aos estresses isolados. Indicam ainda, que as mudanças induzidas pela combinação de seca e calor ou salinidade e calor não podem ser estimadas com base nos efeitos isolados dos respectivos estresses.

LIMA, C. S. Atividade fotoquímica e proteção oxidativa em mudas de cajueiro expostas a seca e luminosidade elevada. 2013. 146 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-11-24T23:26:54Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_cslima.pdf: 2244556 bytes, checksum: fd3cedfffd8774bb2e958f29d69a07e0 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-01-15T20:36:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_cslima.pdf: 2244556 bytes, checksum: fd3cedfffd8774bb2e958f29d69a07e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-15T20:36:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_cslima.pdf: 2244556 bytes, checksum: fd3cedfffd8774bb2e958f29d69a07e0 (MD5) Previous issue date: 2013 / In this study were characterized biochemical and physiological mechanisms arising from photoinhibition that act in the modulation of photochemical activity and oxidative protection, helping to reduce photo oxidative damage in response to drought and high light stresses in cashew plants. The seedlings were obtained from seeds and grown in substrates by mixing sand and vermiculite (ratio 1:1) in plastic bags, with a volume of 2 liters. Drought stress was imposed by withholding the water supply to the plants (± 20 days) in greenhouse conditions. For exposure to light treatments and recovery to the light effect, the plants were placed in a chamber with controlled conditions of relative humidity (60% ±5) and temperature (30°C ±2). The plants subjected to drought stress showed a marked decrease in photosynthesis when exposed to excess light (combination of drought with high luminosity), compared with those irrigated. This higher sensitivity of CO2 fixation to excess light on plants under drought was associated with a higher intensity of damage to the photochemical apparatus, as indicated by measures of effective quantum efficiency and apparent electron transport rate. The data show that the reduction of photosynthetic activity in response to excess light, has been attributed in part to process photoinhibition occurred under these conditions as shown by a drastic reduction in potential maximum quantum efficiency of PSII (given by Fv/Fm ratio). The results also suggest that the intense photoinhibition, triggered by excess light, may have assisted in photoprotection, because under these conditions there was no oxidative damage, as indicated by the absence of changes in H2O2 content and lipid peroxidation (TBARS content). This photochemistry protection, assigned to photoinhibition in this study, is enhanced due to non-occurrence of dissipation of excess energy through non-photochemical quenching (NPQ), because this mechanism did not show significant changes after long periods of exposure to excessive light. However, the energy dissipation through NPQ in response to short time of exposure to excessive light, observed here indicates that when the PSII activity is normal this mechanism is essential to the protection photochemistry. The role of photoinhibition for photo oxidative protection can be attributed to the effect of this process on reducing the activity of PSII and consequent lower photochemical activity, resulting in lower electron transfer. This suggestion is also reiterated in this study based on the reduction of the content of D1 protein, a major component of structural and functional PSII, and plastocyanin (PC), another major carrier of electrons. The modulation these proteins content may have contributed to restrict the formation of ROS and consequent oxidative damage under conditions inducing photo oxidatives stress such as drought associated with high luminosities, in this species. / No presente estudo foram caracterizados mecanismos bioquímicos e fisiológicos decorrentes da fotoinibição e que atuam na modulação da atividade fotoquímica e da proteção oxidativa, auxiliando na redução de danos fotoxidativos, em reposta aos estresses de seca e luminosidade elevada em cajueiro. As mudas foram obtidas a partir de sementes e cultivadas em substrato composto pela mistura de areia e vermiculita (proporção 1:1) em sacos plásticos, com volume de 2 L. O estresse hídrico foi aplicado pela suspenção da rega (±20 dias) em condições de casa de vegetação. Para a exposição aos tratamentos de luminosidade e de recuperação ao efeito da luz, as plantas foram acondicionadas em câmara com condições controladas de umidade relativa (60% ±5) e temperatura (30°C ±2). As plantas submetidas ao estresse hídrico apresentaram uma intensa redução da fotossíntese quando expostas ao excesso de luz (combinação de seca com luminosidade elevada), se comparadas com aquelas irrigadas. Essa maior sensibilidade da fixação de CO2 ao excesso de luz nas plantas sob seca foi relacionada com uma maior intensidade de danos no aparato fotoquímico, conforme indicado pelas medidas de eficiência quântica efetiva e taxa aparente de transporte de elétrons. A redução da atividade fotossintética, em resposta ao excesso de luz, foi atribuída em parte ao processo de fotoinibição ocorrido nessas condições, conforme demonstrado pela drástica redução da eficiência quântica potencial máxima do PSII (dada pela relação Fv/Fm). Os resultados sugerem também que a intensa fotoinibição, desencadeada pelo excesso de luz, pode ter auxiliado na fotoproteção, pois nessas condições não ocorreu danos oxidativos, conforme indicado pela ausência de mudanças no conteúdo de H2O2 e na peroxidação lipídica (conteúdo de TBARS). Essa proteção fotoquímica, atribuída a fotoinibição nesse estudo, é reforçada devido a não ocorrência de dissipação do excesso de energia por meio do quenching não fotoquímico (NPQ), pois esse mecanismo não apresentou mudanças significativas após longos períodos de exposição ao excesso de luz. No entanto, a dissipação de energia por meio do NPQ em respostas a curtos períodos de exposição ao excesso de luz, aqui observado, indica que quando a atividade do PSII está normal esse mecanismo é essencial para a proteção fotoquímica. O papel da fotoinibição para a proteção fotoxidativa pode ser atribuido ao efeito desse processo na redução da atividade dos PSII e consequente menor atividade fotoquímica, o que resultaria na menor transferência de elétrons. Essa sugestão é ainda reinterada no presente estudo com base na redução do conteúdo da proteina D1, um dos principais componentes estrutural e funcional do PSII, e da plastocianina (PC), outro importante carreador de elétrons. A modulação do conteúdo dessas proteínas pode ter contribuído para restringir a formação de EROs e consequente danos oxidativos sob condições indutoras de estresse fotoxidativos, como a seca associada com luminosidades elevadas, nessa espécie.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-graduação em Botânica, 2014. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-10T18:26:20Z No. of bitstreams: 1 2014_LeandroCarvalhoRibeiro.pdf: 2762943 bytes, checksum: 4c8f24747b8e4ac02ff26e5b41dbe4dd (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-12-15T16:09:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_LeandroCarvalhoRibeiro.pdf: 2762943 bytes, checksum: 4c8f24747b8e4ac02ff26e5b41dbe4dd (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-15T16:09:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_LeandroCarvalhoRibeiro.pdf: 2762943 bytes, checksum: 4c8f24747b8e4ac02ff26e5b41dbe4dd (MD5) / O Cerrado é o segundo maior bioma do Brasil e sua área nuclear ocorre no Planalto Central. Este bioma também ocorre em áreas disjuntas na região Norte do país, as quais são denominadas savanas amazônicas, destacando-se aquelas do estado de Roraima, que ocupam as maiores áreas de cerrado na Amazônia brasileira. Devido à ampla ocorrência geográfica do Cerrado, sua vegetação está exposta a diferentes gradientes de condições ambientais, e fatores como amplitude térmica elevada, déficit hídrico sazonal e ocorrência de fogo têm sido considerados os principais filtros ambientais que determinam a composição de espécies no bioma. Entretanto, os efeitos desses filtros sobre a capacidade de recrutamento, a partir de sementes, continuam pouco compreendidos. Em função das diferenças ambientais locais existentes entre os cerrados de Roraima e os do Planalto Central brasileiro, que sinalizam para uma maior tolerância a estresses ambientais para espécies de Roraima, o objetivo deste estudo foi investigar como a umidade reduzida, o déficit hídrico, choques térmicos e altas temperaturas afetam a estratégia de germinação de sementes de três espécies arbóreas (Bowdichia virgilioides, Curatella americana e Anadenanthera peregrina) que ocorrem em ambos os locais. De modo geral, sementes das populações ocorrentes nos cerrados de Roraima apresentaram maior tolerância à dessecação, ao déficit hídrico e aos choques térmicos do que sementes das populações dos cerrados do Brasil Central. Além disso, sementes das populações de Roraima também germinaram em faixa de temperatura mais ampla que aquelas do Brasil Central. Os tratamentos de choques térmicos e dessecação não alteraram de maneira significativa a velocidade de germinação de nenhuma espécie, independente do ambiente de origem da população. Por outro lado, o déficit hídrico crescente tornou a germinação das espécies significativamente mais lenta, independente do ambiente de origem da população. Modelos relacionados a mudanças climáticas prevêem a intensificação nos níveis de alguns estresses ambientais (aumento no déficit hídrico do solo, maiores temperaturas máximas e aumento na frequência de fogo) em diversas regiões onde o bioma Cerrado ocorre, os quais podem influenciar diretamente o processo germinativo. Considerando tais aspectos e de acordo com os resultados descritos para as três espécies deste estudo, mudanças ambientais serão, possivelmente, mais limitantes ao recrutamento de espécies, por sementes, às populações dos cerrados do Brasil Central. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Cerrado is the second largest Brazilian biome and its core area occurs in the Central Plateau. This biome also occurs in disjunct areas in the Northern region, which are named Amazonian savannas. In Roraima state are found the largest savanna areas of the Brazilian Amazon. Due to its wide geographical distribution in the Brazilian territory, the Cerrado occurs across a wide range of environmental conditions, and factors such as high temperatures, seasonal drought and fire have been considered filters determining species composition in the biome. However, the effects of these filters on the recruitment capability, from seeds, remain poorly understood. Due to the local environmental differences among Brazilian Central Plateau and Roraima cerrados, which point to a greater tolerance to environmental stress for Roraima species, the aim of this study was to investigate how the low moisture, drought, heat shocks and high temperatures affect the germination parameters of three woody species (Bowdichia virgilioides, Curatella americana e Anadenanthera peregrina) from both sites. Overall, seeds occurring in the Roraima populations showed higher tolerance to desiccation, drought and heat shocks than seeds occurring in the Brazilian Central Plateau. Furthermore, Roraima species also germinated in a wider temperature range. Heat shocks and desiccation did not consistently change germination rate for none species of this study, regardless of the population origin. On the other hand, increasing drought made seed germination consistently slower, for both Roraima and Centrau Plateau populations. Climate change models predict increases for some environmental stress (soil moisture redution, higher maximum temperatures and fire frequencies) within the geographical area of the Cerrado biome, which may have a direct effect on the seed germination. Considering these aspects and also according to the results presented for the three species of this study, environmental changes will be more limiting to the plant recruitment, from seeds, for Central Plateau populations.

Submitted by LUANA JANDHY MANTOVANINI (lumantovanini@gmail.com) on 2017-08-29T19:11:30Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Luana_Jandhy_Mantovanini.pdf: 1646514 bytes, checksum: 4c536d5f2d4ac50ce5a852c9b10ce27c (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-08-29T19:18:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mantovanini_lj_me_jabo.pdf: 1646514 bytes, checksum: 4c536d5f2d4ac50ce5a852c9b10ce27c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-29T19:18:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mantovanini_lj_me_jabo.pdf: 1646514 bytes, checksum: 4c536d5f2d4ac50ce5a852c9b10ce27c (MD5) Previous issue date: 2017-05-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A cana-de-açúcar é atualmente uma das principais culturas da agroindústria mundial. Devido à ampla expansão de seu plantio é submetida constantemente a solos não produtivos. A presença de moléculas tóxicas no solo, como o alumínio (Al3+), interfere diretamente no desenvolvimento radicular ocasionando baixa absorção de água e nutrientes levando a pouca produtividade e desenvolvimento das plantas. Os microRNAs tem sido descritos como um dos fatores responsáveis pela regulação gênica e a descoberta dessas moléculas abre um novo caminho para a elucidação da tolerância e adaptação das plantas aos estresses abióticos. Este estudo visou avaliar em duas cultivares de cana-de-açúcar (CTC-2 e RB855453) a expressão dos microRNAs miR159, miR164 e miR168, associados à resposta ao alumínio em espécies como Arabidopsis thaliana, arroz (Oriza sativa) e tabaco (Nicotiana tabacum). Algumas características foram avaliadas, como densidade de raízes (DS), área foliar (AR), produção de massa seca (MS) e teor de prolina nas folhas, em quatro cultivares de cana-de-açúcar submetidas a diferentes concentrações de alumínio. A cultivar CTC 2 foi classificada como tolerante e a RB855453 como sensível ao estresse. Ambas foram selecionadas e em sistema de hidroponia submetidas novamente ao estresse pela toxidez de alumínio na concentração de 221 μmol L -1 . Parâmetros fisiológicos foram mensurados (área foliar, potencial osmótico, taxa de fotossíntese, transpiração, condutância estomática) e a expressão dos miRNAs 159, 164 e 168 avaliada por PCR em tempo real. Plantas das duas cultivares apresentaram alterações fisiológicas e morfológicas ao longo do estresse, com redução significativa para a área foliar da cultivar RB855453. O miR164 e 159 foram induzidos nas duas cultivares, principalmente após 72 horas de estresse, e o miR168 diferencialmente expresso. Esses miRNAs regulam genes e fatores de transcrição que estão envolvidos na resposta e desenvolvimento da planta diante ao estresse por alumínio. / The sugarcane is currently one of the main crops of global agribusiness. Due to the wide expansion of its plantation is constantly subjected unproductive soils. The presence of toxic molecules in the soil, such as aluminum (Al3+), directly affects root development, leading to poor absorption of nutrients and water leading to low productivity and development of plants. Studies of the interactions of plants with the environment are being conducted to clarify the resistance or susceptibility of various cultures, favoring the discovery of important mechanisms that participate in physiological and molecular responses to environmental stresses. MicroRNAs have been described as one of the factors responsible for gene regulation and the discovery of these molecules opens a new path for the elucidation of tolerance and adaptation of plants to abiotic stresses. This study evaluated in two sugarcane varieties the expression of microRNA miR159, miR164 and miR168, associated with the response to the aluminum species such as Arabidopsis thaliana, rice (Oryza sativa) and tobacco (Nicotiana tabacum). Some characteristics were evaluated, such as density (DS), area (AR), dry mass production (DM) and proline content, in four sugarcane cultivars submitted to different concentrations of aluminum. CTC 2 cultivar was classified as tolerant and RB855453 as stress sensitive. Both were selected and in a hydroponics system again submitted to stress by the aluminum toxicity in the concentration of 221 μmol L-1. Physiological parameters were measured (leaf area, osmotic potential, photosynthesis rate, transpiration, stomatal conductance) and the expression of miRNAs 159, 164 and 168 evaluated by real-time PCR. Plants of both cultivars presented physiological and morphological changes along the stress, with a significant reduction for the leaf area of cultivar RB855453. The miR164 and 159 were induced in the two cultivars, mainly after 72 hours of stress, and the miR168 differentially expressed. These miRNAs regulate genes and transcription factors that are involved in the response and development of the plant in the face of aluminum stress.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:04:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6196_1.pdf: 2969003 bytes, checksum: 8f50bcbdb2b65d6db740defdd69758a0 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Estresses abióticos são os principais responsáveis por provocar alterações no crescimento e desenvolvimento vegetal. As plantas, em contrapartida, lançam mão de uma variedade de respostas a fim de manter seus processos metabólicos e fisiológicos. Uma das principais respostas das plantas às alterações das condições ambientais é a regulação adicional da expressão. Além desta, são de grande importância a síntese de osmoprotetores, transportadores iônicos, chaperonas, proteínas de choque térmico, aquaporinas, proteínas LEA, entre outras. Este trabalho buscou identificar genes que codificam fatores de transcrição (DREB, ERF, MYB, bHLH, bZIP, HSF, WRKY, NAC, ZincFinger e Homeodomínio) em eucalipto, cana-de-açúcar e arroz através de ferramentas in silico. Os resultados obtidos revelaram a presença de fatores de transcrição em todos os genomas estudados, revelando a importância dos mesmos nas respostas aos estresses abióticos. De uma forma geral, as proteínas pertencentes à uma mesma família mostraram características (ponto isoelétrico e massa molecular) bastante similares, indicando o alto grau de conservação das mesmas. Os dendrogramas gerados refletiram uma relação muito mais adaptativa do que filogenética entre os organismos. Além disso, também a estrutura gênica parece ser conservada em eucalipto e cana, como observado nas análises comparativas entre as ORFs destas culturas e as de seqüências genômicas de Arabidopsis e Oryza sativa. O padrão de expressão encontrado reflete o envolvimento destes fatores tanto no estresse biótico, quanto no estresse abiótico, com grande número de transcritos em tecidos infectados por bactérias, caule, raiz e região de transição raiz-caule. Em suma, os resultados apontam para a conservação dos principais mecanismos de controle da transcrição envolvidos na resistência/tolerância aos estresses, como a seca, salinidade e congelamento, em eucalipto, cana e arroz. No entanto, estudos adicionais, in vivo e in vitro, darão maiores subsídios para o melhor esclarecimento da funcionalidade destas proteínas e das vias em que participam estes genes

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-03-26T14:57:06Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thuana Marcolino Mota Rodrigues - 2018.pdf: 1461884 bytes, checksum: 1101273815dddbd06af73157343c0ccb (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-03-26T14:57:32Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thuana Marcolino Mota Rodrigues - 2018.pdf: 1461884 bytes, checksum: 1101273815dddbd06af73157343c0ccb (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-26T14:57:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thuana Marcolino Mota Rodrigues - 2018.pdf: 1461884 bytes, checksum: 1101273815dddbd06af73157343c0ccb (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The genus Trichoderma ssp, is today the group of species most commonly studied and used to act in agriculture as biological control against phytopathogens. Its rapid mycelial growth, associated with high production of conidia, synthesis of several antibiotics and ability to live in different forms (saprotrophic, symbiont or mycoparasite) are characteristics that make it attractive for this purpose. The relation of mycoparasitism, as well as oscillations in environmental conditions, naturally causes cell stress and consequent response to the stressing agent. This response occurs through changes in cellular metabolism, activating its defense mechanisms that include the performance of heat shock proteins (Hsp). The objective of this work was to identify the Hsp70 family of Trichoderma asperellum and to analyze the expression of three genes encoding proteins of this family during mycoparasitism and in situations of thermal and ethanol stress. The identification of the T. asperellum Hsp70 proteins was possible from the database analysis (JGI) of the T. asperellum genome, available, but not annotated. We identified a total of 12 proteins from the Hsp70 family in T. asperellum, three of which were selected for gene expression assays. Paired cultivation was carried out between T. asperellum and phytopathogens: Sclerotinia sclerotiorum and Fusarium oxysporum in three phases of mycoparasitism: pre-contact, contact and post-contact. We verified that the expression of Tahsp70a, Tahsp70b and Tahsp70c genes varies according to the phases of the mycoparasitism and the phytopathogen studied. Expression of hsp70 under thermal stress was evaluated at the 38 °C condition for 30 minutes, 1, 2 and 4 hours and at the conditions of 4, 10 and 32 °C for 1 hour. Ethanol stress was also performed for 1 hour. During the thermal stress Tahsp70a and Tahsp70b presented higher induction and the Tahsp70c gene had its highest induction in the cold shock at 4 °C. In ethanol stress the analyzed genes did not present significant expression. / O gênero Trichoderma ssp, constitui hoje o grupo de espécies de fungos mais estudadas e comumente usadas para atuar na agricultura como controle biológico contra fitopatógenos. Seu rápido crescimento micelial, associado a alta produção de conídios, síntese de diversos antibióticos e capacidade de viver de diversas formas (saprotrófica, simbionte ou micoparasita) são características que o tornam atraente para esse fim. A relação de micoparasitismo, bem como as oscilações nas condições ambientais, geram naturalmente estresse sobre as células desse fungo e consequente resposta ante o agente estressante. Esta resposta ocorre através de mudanças no metabolismo celular, ativando seus mecanismos de defesa que incluem o desempenho de proteínas de choque térmico (Hsp). O objetivo deste trabalho foi identificar a família Hsp70 de Trichoderma asperellum e analisar a expressão de três genes codificando proteínas desta família durante o micoparasitismo e em situações de estresse térmico e estresse por etanol. A identificação das proteínas Hsp70 de T. asperellum foi possível a partir de análises em banco de dados (JGI) do genoma de Trichoderma asperellum, disponível, mas não anotado. Identificamos no total 12 proteínas da família Hsp70 em T. asperellum, sendo três selecionadas para ensaios de expressão gênica. Foi realizado cultivo pareado entre T. asperellum e os fitopatógenos: Sclerotinia sclerotiorum e Fusarium oxysporum em três fases do micoparasitismo: pré-contato, contato e pós-contato. Verificamos que a expressão dos genes Tahsp70a, Tahsp70b e Tahsp70c varia de acordo com as fases do micoparasitismo e do fitopatógeno estudado. A expressão dos genes hsp70 em estresse térmico, foi avaliada na condição de 38 °C durante 30 minutos, 1, 2 e 4 horas e nas condições de 4, 10 e 32 °C por 1 hora, O estresse por etanol também foi realizado por 1 hora. Durante o estresse térmico, Tahsp70a e Tahsp70b apresentaram maior indução sendo que o gene Tahsp70c teve sua maior indução no choque frio à 4 °C. No estresse por etanol os genes analisados não apresentaram expressão significativa.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-08-25T20:55:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) CAPA DISSERTAÇÃO.pdf: 11149390 bytes, checksum: 8053ee71a17c15dcc01a5e7c5f76ac43 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-25T20:55:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) CAPA DISSERTAÇÃO.pdf: 11149390 bytes, checksum: 8053ee71a17c15dcc01a5e7c5f76ac43 (MD5) Previous issue date: 2012-03-21 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / As respostas das plantas ao déficit hídrico são complexas, envolvendo mudanças adaptativas e/ou efeitos deletérios. Os danos causados por estresses às plantas podem ser reversíveis ou irreversíveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar a tolerância da gabirobeira (Campomanesia spp) ao estresse hídrico e hipoxia de raízes durante 18 dias. Avaliou-se o conteúdo de matéria fresca, seca, água, AST, sacarose, amido, proteínas bruta, insolúvel, solúvel e aminoácidos de folhas e raízes, além dos parâmetros de crescimento como TCR, TCA, TAL, diâmetro do colo, comprimento e área de raízes. As gabirobeiras sob estresse hídrico apresentaram redução no conteúdo de água, prejuízos na produção de biomassa de folhas e raízes, redução no conteúdo de AST, amido e no conteúdo de aminoácidos. Sob hipoxia, exibiram prejuízos na alocação de fotossintatos da parte aérea para as raízes, e por isso armazenam grandes quantidades de amido, os maiores prejuízos ocorreram em raízes. As estratégias de sobrevivência ao estresse hídrico incluem a remobilização de carboidratos solúveis e de reserva da parte aérea para as raízes permitindo assim que as gabirobeiras escapassem da seca. Sob hipoxia o potencial hídrico das folhas foi sustentado com carboidratos solúveis oriundos da remobilização do amido, provavelmente também houve síntese e degradação de polipeptídeos e enzimas em raízes devido a mudança do metabolismo aeróbio para anaeróbio. / As respostas das plantas ao déficit hídrico são complexas, envolvendo mudanças adaptativas e/ou efeitos deletérios. Os danos causados por estresses às plantas podem ser reversíveis ou irreversíveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar a tolerância da gabirobeira (Campomanesia spp) ao estresse hídrico e hipoxia de raízes durante 18 dias. Avaliou-se o conteúdo de matéria fresca, seca, água, AST, sacarose, amido, proteínas bruta, insolúvel, solúvel e aminoácidos de folhas e raízes, além dos parâmetros de crescimento como TCR, TCA, TAL, diâmetro do colo, comprimento e área de raízes. As gabirobeiras sob estresse hídrico apresentaram redução no conteúdo de água, prejuízos na produção de biomassa de folhas e raízes, redução no conteúdo de AST, amido e no conteúdo de aminoácidos. Sob hipoxia, exibiram prejuízos na alocação de fotossintatos da parte aérea para as raízes, e por isso armazenam grandes quantidades de amido, os maiores prejuízos ocorreram em raízes. As estratégias de sobrevivência ao estresse hídrico incluem a remobilização de carboidratos solúveis e de reserva da parte aérea para as raízes permitindo assim que as gabirobeiras escapassem da seca. Sob hipoxia o potencial hídrico das folhas foi sustentado com carboidratos solúveis oriundos da remobilização do amido, provavelmente também houve síntese e degradação de polipeptídeos e enzimas em raízes devido a mudança do metabolismo aeróbio para anaeróbio.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-06-07T10:20:44Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1642997 bytes, checksum: a9190cecf7b70ea7e238c98b99466014 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-07T10:20:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1642997 bytes, checksum: a9190cecf7b70ea7e238c98b99466014 (MD5) Previous issue date: 2014-09-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os membros da família de fatores de transcrição NAC (acrônimo de NAM, ATAF e CUC) são específicos de plantas e são conhecidos por atuarem tanto no desenvolvimento quanto na regulação da resposta a estresse. Dentre os genes NAC envolvidos em respostas contras estresses bióticos e abióticos já identificados em soja (Pinheiro et al., 2009, Le et al., 2011),o gene GmNAC081 é induzido pela expressão de NRPs (Faria et al., 2011) e por diferentes condições de estresses fisiológicos (Pinheiro et al., 2009) portanto, é possível que elementos em cis presentes no seu promotor promovam a integração de diferentes sinais que resultem em morte celular mediada por GmNAC081.A presente investigação teve como objetivos principais confirmar a presença de domínios discretos no promotor do gene GmNAC081 responsivos a estresses osmótico, induzido por PEG, e do retículo endoplasmático, induzido por tunicamicina e avaliar a expressão basal e tecido- específica do promotor em condições de cultivo in vitro e em casa de vegetação. Além disso, foi avaliado a atividade do promotor GmNAC081 durante o desenvolvimento. Para isso, foram utilizadas plantas transgênicas contendo o promotor GmNAC081 na extensão de 1000 pb, 750 pb e 500 bp fusionadas ao gene repórter GUS. Análises fluorimétricas quantitativas de GUS revelaram a presença de elementos em cis responsivos a PEG na regiao contida pelas posições -1000 a -750. Pelo menos dois elementos responsivos a tunicamincina devem estar contidos nas regioes -1000 a -750 e -750 a -500. Os resultados da presente investigação revelaram que a atividade do promotor de 1000pb de GmNAC081 está relacionada às condições de cultivo de plantas trangênicas de Nicotiana tabacum, sendo fortemente induzido durante a senescência. Estes resultados foram confirmados por meio de análises histoquímicas. De fato, a região 5’ de -1000pb que flanqueia o gene GmNAC081 é induzível por estresses osmótico e do retículo endoplasmático em diferentes orgãos e tecidos (Rosado, 2012). As sequências de 1000pb do promotor de GmNAC081 foram capazes de direcionar a expressão de GUS no tecido vascular em plantas cultivadas in vitro. Além disso, as análises histoquímicas de atividade de GUS confirmaram que o promotor de GmNAC081 é fortemente induzido em tecidos em estádios avançados de desenvolvimento. Coletivamente, estes resultados demonstram que a inducão do gene GmNAC081 por estresses e durante a senescência ocorre no nível transcricional por meio de elementos cis-regulatórios presentes em regiões discretas do promotor. Além disso, os resultados de atividade do promotor GmNAC081 substanciam o argumento de que GmNAC081 esteja envolvido em resposta a estresse e no processo de senescência natural. / The members of the NAC (NAM, ATAF and CUC acronyms) family are plant- specific transcriptional factors, which are involved in development and stress responses. Among the abiotic and biotic stress response NAC genes already identified in soybean, GmNAC081 is induced by NRP expression and different conditions of physiological stresses; hence it is possible that cis-regulatory elements on its promoter cause the integration of different stimuli that result in GmNAC081 mediated cell death. The present investigation aimed at confirming the presence of discrete domains on the GmNAC081 promoter, which are responsive to osmotic stress, induced by PEG, and endoplasmic reticulum stress, induced by tunicamycin as well as at evaluating the basal and tissue-specific expression of the promoter under in vitro and greenhouse growth conditions. In addition, the GmNAC081 promoter activity was evaluated during development under greenhouse conditions. For this, we used transgenic plants harboring different extensions (up to positions -1000, -750 and -500) of the GmNAC081 promoter fused to the GUS reporter gene. Quantitative fluorometric analyses of GUS revealed the presence of cis-elements responsive to PEG in the region delimitated by the positions -1000 to -750. At least two responsive cis-elements to tunicamycin may be present in the regions -1000 to -750 and -750 to -500. The results of the present investigation also revealed that the GmNAC081 promoter (1000bp) activity is related to the cultivation conditions of Nicotiana tabacum transgenic plants and it is strongly induced during natural senescence. These results were further confirmed through histochemical analyses. In fact, the 1000-bp 5’ flanking sequences of GmNAC081 is induced by osmotic stress and reticulum endoplasmic stress in different organs and tissues. The 1000-bp sequences of the GmNAC081 promoter were capable of directing GUS expression in the vascular tissue of in vitro cultivated plants. Furthermore, the histochemical analyses of GUS activity confirmed a strong induction of the GmNAC081 promoter in tissues under advanced stages of development. Taken together, these results demonstrate that the induction of GmNAC081 expression by stresses and during senescence occurs at the transcriptional level through positive cis-regulatory elements presents in discrete regions of the promoter. In addition, the pattern of the GmNAC081 promoter activity substantiates the argument that GmNAC081 is involved in the process of natural senescence.