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Diversidade fenotípica e molecular de cultivares brasileiras de soja portadoras de gene RR

Villela, Otávia Tiago [UNESP] 26 April 2013 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-26Bitstream added on 2014-06-13T20:16:28Z : No. of bitstreams: 1 000738177.pdf: 2127211 bytes, checksum: 7752b2eb6f5bb2aa912ceafe0347ae5e (MD5) / O estudo da diversidade genética e o conhecimento das relações entre cultivares melhoradas é fundamental para os programas de melhoramento de soja. Sabe-se que existe um grande número de cultivares comercializadas no Brasil entretanto, pequena variabilidade genética está disponível entre elas, em razão da estreita base genética do germoplasma brasileiro. No Brasil mais de 80% do cultivo total de soja provém de sementes geneticamente modificadas, entretanto nada se sabe sobre as relações de parentesco existentes entre os genótipos cultivados. O objetivo deste trabalho foi analisar a diversidade genética entre 74 cultivares de soja RR oriundas de diferentes programas de melhoramento genético. As análises foram baseadas em técnicas de estatística multivariada a partir de caracteres agronômicos e marcadores moleculares microssatélites (SSR). Dez caracteres agronômicos quantitativos foram empregados nas análises da distância Euclidiana, agrupamento por Tocher, agrupamento pelo critério UPGMA e análise por componentes principais. A diversidade genética, estimada utilizando-se marcadores moleculares, foi realizada por meio de 86 iniciadores SSR polimórficos analisados pelo coeficiente de Jaccard e pela metodologia de agrupamento UPGMA. Para os caracteres agronômicos, as cultivares foram separadas em sete grupos distintos segundo os métodos de Tocher e UPGMA. Neste estudo, a análise de componentes principais revelou que os caracteres número de dias para florescimento, produção de grãos, valor agronômico e número de dias para maturidade foram os que mais contribuíram para a diferenciação das cultivares. O dendrograma gerado com base nos dados moleculares pelo critério de agrupamento UPGMA revelou a formação de seis grupos. Os marcadores SSR amplificaram 195 alelos entre as cultivares e apresentaram valor médio de PIC de 0,42. Tanto as análises baseadas em... / The study of genetic diversity and the knowledge of the relationships among improved cultivars is essential for soybean breeding programs. It is known that there is a large number of cultivars marketed in Brazil however, little genetic variability is available among them, due to the narrow genetic base of Brazilian germplasm. In Brazil more than 80% of the total soybean crop comes from genetically modified seeds, however nothing is known about the evolutionary relationships among these cultivated genotypes. The objective of this study was to analyze the genetic diversity among 74 RR soybean cultivars from different genetic breeding programs. Analyzes were based on multivariate statistical techniques from agronomic traits and microsatellite molecular markers (SSR). Ten quantitative agronomic traits were used in the analysis of the Euclidean distance, Tocher and UPGMA clustering and principal component analysis. Genetic diversity, estimated using molecular markers, was performed with 86 polymorphic SSR primers, analyzed by Jaccard coefficient and by UPGMA clustering method. For agronomic data, the cultivars were separated into seven distinct groups according to Tocher and UPGMA methods. Principal components analysis revealed that among the studied agronomic traits, number of days to flowering, grain yield, agronomic value and number of days to maturity were the main contributors to differentiate cultivars. The dendrogram based on the molecular data and the UPGMA criterion revealed six groups. SSR markers amplified 195 alleles among cultivars and showed 0,42, average value of PIC. Both analyzes based on agronomic traits, as SSR molecular markers were efficient in estimating the genetic divergence among soybean cultivars that carry RR gene
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Análise de variabilidade genética em populações segregantes de soja /

Muniz, Franco Romero Silva. January 2007 (has links)
Resumo: A variabilidade entre progênies é criada pela segregação cromossômica independente dos genes e pela recombinação genética intracromossomal durante a meiose. O objetivo deste estudo foi analisar a variabilidade derivada de crossing-overs em cruzamentos biparentais (G2 e J2), quádruplos (G4 e J4) e óctuplos (G8 e J8), avaliados em populações segregantes derivadas de parentais contrastantes para resistência ao nematóide de cisto da soja (raça 3) - NCS - e ao oídio - O. A análise foi realizada em populações F2, através de marcadores SSR (single sequence repeat) concentrados em uma região de 55 cM ao redor do gene rmd (resistência ao oídio) e rhg1 (resistência ao NCS). Após o teste dos marcadores, quanto ao polimorfismo, apenas marcadores polimórficos foram utilizados para detectar crossing-over. Todos os marcadores analisados foram não significativos pelo teste de qui-quadrado (P > 0,05), indicando que os valores observados se ajustam à proporção genotípica esperada em F2 (1:2:1). As maiores médias de crossing-over por genótipo foram obtidas para G4 (4,00), no grupo G, e J8 (2,91), no grupo J. Por outro lado, as maiores médias de crossing-over considerando o número de gerações para formar cada população, foram para G2 (2,02) e J8 (0,97). A recombinação entre alelos ocorreu em algumas populações, entretanto para G4 e J8 em 1,89% dos genótipos não ocorreram. Em geral, nos cruzamentos com maior número de parentais envolvidos a ocorrência de crossingover foi maior, sendo satisfatórios na criação de variabilidade. O progresso no melhoramento de soja tem sido alcançado em partes pela criação de novas combinações alélicas dentro dos cromossomos. / Abstract: The variability among the progenies is created by chromosome segregation, independent assortment of genes, and intra-chromosomal genetic recombination during meiosis. The objective of this study was to analyze the variability derived from crossovers in soybean biparental (G2 and J2), quadruple (G4 and J4) and octuple (G8 and J8) crosses, measured in segregant population derived from contrasting parental regarding their resistance to cist nematode (race 3) - SCN and powdery mildew - PM. The analyses were made in F2 population through SSR (single sequence repeat) markers located in a 55CM region around Rmd (powdery mildew) and Rhg1 (cist nematode) resistance genes. After screening makers for their polymorphism, only polymorphic markers were used to detect crossovers. All markers were not significant by chi-square test (P > 0.05), showing that observed values corroborates to genotypic inheritance ratio expected in F2 population (1:2:1). Thus, the higher average of crossovers for some populations were observed for G4 (4.00), at linkage group G and J8 (2.91), at linkage group J. On the other hand, the higher average of crossovers considering the generation number to form each population, was found for G2 (2.02) and J8 (0.97). The recombination between alleles occurred in some populations, however, to G4 and J8, in 1.89% of the genotypes not showing crossover. In general, the crosses with larger numbers of parents showed higher number of crossovers, being very satisfactory for the creation of genetic variability. Soybean breeding progress has been accomplished in part by creating on new within_chromossome allele combinations. / Orientador: Antonio Orlando Di Mauro / Coorientador: Todd Pfeiffer / Banca: Natal Antonio Vello / Banca: Osvaldo Toshiyuki Hamawak / Banca: José Roberto Môro / Banca: Janete Apparecida Desidério Sena / Doutor
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Adaptabilidade e estabilidade de genótipos de soja em Minas Gerais / Soybean genotypes Adaptability and Stability in Minas Gerais

Correia, Wanessa Rosa 12 June 2007 (has links)
The objective of this work was to analyze the stability and adaptability of 11 soybean genotypes, where 8 lines belonged to the Soybean breeding program of UFU and 3 commercial cultivars were used as controls: M-Soy 8400, MG/BR-46 Conquista and M-Soy 6101. The experimental design used was randomized blocks, with three replications. The study was done in 2004/2005 and 2005/2006 harvest in Uberlândia and Uberaba counties (Minas Gerais state), where years were considered as places by the Soybean breeding program of UFU. Individual and combined statistical analyses were performed considering genotype effects as fixed and environment effects as variable. The methods to analyze were AMMI procedure ( additive main effect and multiplicative interaction analysis) and ecovalence method. There was average correlation between stability and higher mean yields by the ecovalence method. By the AMMI procedure, the genotypes G9, G5, G7, G1 and environment Uberlândia 2004/2005 (A1 and A2) were the most stables, also presenting good average yields, demonstrating that they are the most promising for cultivar recommendation. / O objetivo deste trabalho foi analisar a adaptabilidade e estabilidade de 11 genótipos de soja, sendo 8 linhagens do programa de melhoramento de soja da UFU e 3 testemunhas comercialmente utilizadas: M-Soy 8400, MG/BR-46 Conquista e M-Soy 6101. O delineamento experimental foi blocos ao acaso, com 3 repetições. Os ensaios foram conduzidos nos anos agrícolas de 2004/2005 e 2005/2006 nos municípios de Uberlândia e Uberaba (Estado de Minas Gerais), sendo os anos, considerados locais, pelo programa de melhoramento de soja UFU. As análises individual e conjunta foram realizadas, considerando-se os efeitos de genótipos fixos e ambientes aleatórios. O método de análise foi o procedimento AMMI (modelo de efeitos principais aditivos e interação multiplicativa) e o método da ecovalência. Pela ecovalência, houve relação média entre estabilidade e produtividade dos grãos. Pelo procedimento AMMI, os genótipos G9, G5, G7, G1 e o ambiente Uberlândia 2004/2005 (A1 e A2) foram os mais estáveis, também apresentando boas médias de produtividade, mostrando ser os mais promissores para fins de recomendação. / Mestre em Agronomia
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Correlações fenotípicas e genotípicas, adaptabilidade e estabilidade em genótipos de soja / Correlation, adaptability and stability in soybean genotypes

Romanato, Fernanda Neves 19 April 2013 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The selection and recommendation of superior genotypes are basic activities of a breeding program. The knowledge of phenotypic and genotypic contributes to defining best selection strategies. Obtaining genotypes with high grain yield is the main goal of soybean breeding programs. The genotype x environment interaction (G x E) constitutes one of the major difficulties during cultivar recommendation. It is known that the interaction G x A can be reduced by using environment-specific cultivars or wide adaptability and high stability. The objective of this work was to study the adaptability and stability of 25 soybean lines and phenotypic and genotypic correlation of 24 soybean lines, all from the soybean breeding program at the Federal University of Uberlândia. The study of adaptability and stability was conducted with 30 genotypes, 25 strains and five witnesses (BRSMG Garantia UFUS Impacta, UFUS Xavante UFUS Milionária, M-Soy 8914) in a randomized complete block design with three replications in three seasons sowing (November 2006, November 2007 and November 2008) in the city of Campo Alegre de Goiás-GO. In each plot was determined the productivity of grains. For the study on adaptability and stability, we used the methods of Eberhart and Russell (1966), Lin and Binns (1988) modified by Carneiro (1998) and Centroid (ROCHA, 2005). The average grain yield was 3104.201 kg ha-1.As UFUS strains 6, 21 and UFUS-cultivars UFUS Impacta and UFUS Xavante stood out to have high average yield, wide adaptation and high stability for all methods studied. To study the correlations between agronomic characters of soybean, an experiment was conducted at Capim Branco Farm, Uberlândia, MG. On May 24, 2012, it was done a conventional sowing of 24 strains derived from the soybean breeding program UFUS and 3 cultivars (BR/MG46-Conquista, UFUS UFUS Carajás and UFUS Guarani). It was evaluated the characters, the days to flowering and maturity respectively; plant height at flowering and maturity, number of nodes on the main stem at flowering and maturity respectively, first pod height, grain yield per plant, total number of pods per plant, and average weight of a hundred grains. Statistical analyzes were performed by the computer program in genetics and statistics GENES (Cruz, 2009). For the determination coefficient, the highest values were found for average weight of hundred grains (95.01%) and the lowest for the total number of pods (36.54%). The characters mean weight of one hundred grains and total number of pods were positively correlated with grain yield and thus can be used as an indirect selection criterion. / A seleção e a recomendação de genótipos superiores são atividades básicas de um programa de melhoramento genético. O conhecimento das correlações fenotípica e genotípica contribui para a definição das melhores estratégias de seleção. A obtenção de genótipos com alta produtividade de grãos é o principal objetivo dos programas de melhoramento de soja. A interação genótipos x ambientes (G x A) constitui uma das principais dificuldades na fase de recomendação de cultivares. Sabe-se que a interação G x A pode ser reduzida, utilizando-se cultivares específicas para cada ambiente ou de ampla adaptabilidade e alta estabilidade. O objetivo deste trabalho foi estudar a adaptabilidade e a estabilidade de 25 linhagens de soja e a correlação fenotípica e genotípica de 24 linhagens de soja, todas oriundas do programa de melhoramento de soja da Universidade Federal de Uberlândia. O estudo de adaptabilidade e estabilidade foi realizado com 30 genótipos, sendo 25 linhagens e cincos testemunhas (BRSMG Garantia, UFUS Impacta, UFUS Xavante, UFUS Milionária, M-Soy 8914) em delineamento de blocos completos casualizados, com três repetições, em três épocas de semeadura (novembro de 2006, novembro de 2007 e novembro de 2008) no município de Campo Alegre de Goiás-GO. Em cada parcela foi determinada a produtividade de grãos. Para o estudo sobre adaptabilidade e estabilidade utilizaram-se os métodos de Eberhart e Russel (1966), Lin e Binns (1988) modificado por Carneiro (1998) e Centroide (ROCHA, 2005). A média da produtividade de grãos foi de 3104,201 kg ha-1.As linhagens UFUS 6, UFUS- 21 e as cultivares UFUS Impacta e UFUS Xavante se destacaram ao apresentarem elevadas médias de produtividade de grãos, ampla adaptação e alta estabilidade por todos os métodos estudados. Para estudar as correlações entre caracteres agronômicos de soja, realizou-se um experimento na Fazenda Capim Branco, Uberlândia, MG. No dia 24 de maio de 2012, realizou-se a semeadura convencional de 24 linhagens oriundas do programa de melhoramento de soja UFUS e três cultivares (BR/MG46-Conquista, UFUS Carajás e UFUS Guarani). Avaliaram-se os caracteres, o número de dias para florescimento e a maturidade respectivamente; altura da planta no florescimento e maturidade; número de nós na haste principal no florescimento e maturidade respectivamente; altura da primeira vagem; produtividade de grãos por planta; número total de vagens por planta; e peso médio de cem grãos. As análises estatísticas foram realizadas pelo programa computacional em genética e estatística GENES (CRUZ, 2009). Para o coeficiente de determinação genotípica, os maiores valores encontrados foram para peso médio de 100 grãos (95,01%) e o menor para o número total de vagens (36,54%). Os caracteres peso médio de cem grãos e número total de vagens correlacionaram-se positivamente com o caráter produtividade de grãos, sendo assim, poderão ser utilizados como critério de seleção indireta. / Mestre em Agronomia
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Associação genômica ampla para resistência de cultivares de soja à Sclerotinia sclerotiorum / Genome wide association for resistence of soybean cultivars to Sclerotinia sclerotiorum

Soares, Bruno de Almeida 21 February 2018 (has links)
Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-06-13T12:06:52Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 907973 bytes, checksum: 02a626fc75495ec20f6054c31c8939c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-13T12:06:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 907973 bytes, checksum: 02a626fc75495ec20f6054c31c8939c7 (MD5) Previous issue date: 2018-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um dos fatores limitantes na produção da soja é o fungo Sclerotinia sclerotiorum, causador da podridão branca da haste (PBH). A produtividade é comprometida quando há condições de temperaturas entre 18 e 22 Co e umidade relativa acima de 80%. Ainda não é conhecido genótipo imune à S. sclerotiorum. Contudo, muitos estudos em casa de vegetação com o método de inoculação straw test tem sido feitos para seleção de genótipos com resistência fisiológica ao fungo. A associação genômica ampla (GWAS) vem facilitando a detecção de genes e QTLs (Quantitative Trait Loci) responsáveis por características agronômicas, por meio da utilização de marcadores SNPs (single nucleotide polymorphism). Nosso objetivo foi realizar GWAS em 146 cultivares brasileiras e identificar SNPs, QTLs e genes relacionados com a resistência fisiológica à PBH em soja. Foram obtidos notas e o comprimento de lesão aos 3, 7, 10 e 14 dias após inoculação (DAI). Com a progressão da doença obtida a partir da diferença entre os dias de avaliação de comprimento de lesão e com as notas, pôde-se observar 25 e 10 SNPs significativos em 2016 e 2017, respectivamente, distribuídos em 14 cromossomos diferentes. Houve 6 SNPs localizados em QTLs já descritos. Haplótipos baseados nos marcadores significativos confirmaram a baixa contribuição dos SNPs quando analisados separadamente para resistência fisiológica à PBH. Com base nos SNPs detectados neste estudo, foram confirmados 67 genes candidatos em 2016 e 23 genes candidatos em 2017 para resistência a doenças. Esses resultados reforçam o fato de que esta é uma característica complexa, relacionada com muitos genes. Os resultados ainda sugerem que sob diferentes condições ambientais o patógeno é capaz de suprimir genes da soja, aumentando a susceptibilidade da cultura ao fungo. No entanto, ainda são necessários estudos de validação dos SNPs encontrados para utilização em seleção assistida e programas de melhoramento no futuro. / One of the limiting factors on soybean production is the White Mold (WM), caused by fungus Sclerotinia sclerotiorum. Yield is compromised when conditions are temperature between 18 and 22 Co and relative humidity above 80%. Moreover, immune genotype is unknow to S. sclerotiorum. However, many greenhouses studies using the straw test method have been done to select genotypes with physiological resistance to the fungus. Genome wide association studies (GWAS) has been making it easier to detect genes and QTLs (Quantitative Trait Loci) responsible for agronomic traits, by using SNPs (single nucleotide polymorphism) markers. Our objective was to do GWAS in 146 Brazilians cultivars and to identify SNPs, QTLs and genes associated with WM physiological resistance in soybean. Notes and lesion length were obtained at 3, 7, 10 and 14 days after inoculation (DAI). With the disease progression obtained from the difference between the days of evaluation of lesion length and with the notes, it can be observed 25 and 10 significant SNPs in 2016 and 2017, respectively, distributed in 14 different chromosomes. There were 6 SNPs located in QTLs already described. Haplotypes based on significant markers have confirmed the low contribution of SNPs when analyzed separately for physiological resistance to WM. Based on detected SNPs in this study, 67 candidate genes in 2016 and 23 candidate genes in 2017 were confirmed for resistance to diseases. These results reinforce the fact that physiological resistance to WM is a complex trait, associated with many genes. The results still suggest that in different conditions the pathogen is capable of suppressing soybean genes, increasing the susceptibility of the crop to the fungus. However, more studies are necessary for validation of SNPs found for use in assisted selection and breeding programs in the future.
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Germinação de sementes e morfoanatomia de raízes de cultivares de soja submetidas à simulação de déficit hídrico / Germination and roots morphoanatomy of soybean cultivars submitted to water deficit simulation

Duarte, Anunciene Barbosa 27 February 2018 (has links)
Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-09-28T11:32:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11279210 bytes, checksum: e7f0833b134bddead71103ea52ea7b97 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-28T11:32:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11279210 bytes, checksum: e7f0833b134bddead71103ea52ea7b97 (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A soja é uma cultura que apresenta sensibilidade ao déficit hídrico. Durante a fase de germinação e estabelecimento da plântula, a falta de água é ainda mais preocupante, já que reduz a produção e a estabilidade da soja. Tendo em vista as mudanças climáticas no cenário atual, especialmente a redução da precipitação, as pesquisas têm voltado a atenção para o estudo das raízes das plantas cultivadas, haja vista que essas, são os primeiros órgãos a detectarem o déficit hídrico. O sistema radicular desempenha papel importante na tolerância das plantas ao déficit hídrico. Alterando o sistema radicular, as plantas utilizam estratégias para lidar com a restrição hídrica, podendo, por exemplo, explorar água de camadas mais profundas do solo. Sendo assim, a morfologia das raízes permite obter informações importantes a respeito da tolerância ao déficit hídrico de uma determinada cultivar. Além da morfologia de raízes, o conhecimento detalhado da anatomia destas, quando submetidas ao déficit hídrico, se faz necessário, visto que, na presença de tal estresse, espera-se a ocorrência de uma série de alterações anatômicas. Neste contexto, estudos que priorizem a caracterização de cultivares de soja frente às alterações morfológicas e anatômicas, sob déficit hídrico, é encorajado. Objetivou-se, portanto, avaliar o comportamento de 19 cultivares de soja, por meio da germinação e características morfoanatômicas sob déficit hídrico. Para isto, foram avaliadas, em laboratório, 19 cultivares de soja, recomendadas para a região Centro-oeste do Brasil. As cultivares MG/BR46 e BRS 239 foram utilizadas como padrão de tolerância, ao passo que BRs 16 e Embrapa 59, foram consideradas como padrão de sensibilidade, conforme recomendações da literatura. O experimento foi conduzido em esquema fatorial composto por dois fatores e cinco repetições, sob delineamento inteiramente casualizado. Os fatores foram condição hídrica (condição controle e condição estresse) e cultivar. Para simular o déficit hídrico foi o utilizado o polietilenoglicol 6000 (PEG 6000), no potencial osmótico de -0,2 MPa. Procedeu-se o teste de germinação das sementes (7 dias), utilizando-se 5 repetições de 50 sementes de cada cultivar. Após o teste de germinação, foram retiradas de forma aleatória 5 plântulas normais, as quais foram dispostas entre duas folhas de papel germitest, onde seguiram por mais quinze dias para desenvolvimento do sistema radicular. Nesta etapa, os papéis foram umedecidos com solução nutritiva + PEG 6000 também no potencial osmótico de -0,2 MPa (condição estresse) e apenas solução nutritiva (condição controle). Após esse período, as raízes foram separadas dos cotilédones para proceder as mensurações inerentes à morfologia da raiz. Para as características anatômicas foram coletadas amostras da região do coleto e a 0,5 cm do ápice da raiz. Essas, foram desidratadas em série etílica crescente e incluídas em resina metacrilato. Procedeu-se secções transversais de 5μm, os quais foram corados com azul de toluidina. Feito isso, realizou- se os registros fotográficos, para posteriormente, proceder com as medições dos caracteres anatômicos. Houve interação significativa para todas as variáveis analisadas (p-valor <0,05). A maior porcentagem de germinação foi verificada na condição controle. Sob déficit hídrico, a maior porcentagem de germinação foi observada na cultivar BRS 216 RR (87%).Com relação às características morfológicas das raízes, de modo geral, sob déficit hídrico (condição estresse), as cultivares apresentaram maior alongamento do sistema radicular. A cultivar BR 16 apresentou aumento de 189 % no comprimento da raiz quando comparada à condição controle. O déficit hídrico promoveu maior área superficial das raízes de soja para a maioria das cultivares, conferindo maior capacidade de absorção de água e nutrientes. Ainda sob déficit hídrico, observou-se menor volume e menor diâmetro das raízes das cultivares de soja. Houve também maior ocorrência de raízes finas. Quanto às variáveis anatômicas, o déficit hídrico também provocou alterações em todas as variáveis analisadas. Houve menor área de sessão transversal total, redução da área de sessão transversal do córtex e do cilindro central, na região do coleto. Verificou-se, também, maior espessamento da epiderme, e maior área de sessão transversal de floema. Quanto à diferenciação dos tecidos, esta foi acelerada pela imposição do déficit hídrico. Aproximadamente 75% das amostras da seção transversal realizados a 0,5 cm do ápice radicular das cultivares de soja apresentaram tecidos completamente diferenciados. Na condição controle 84% das cultivares de soja apresentaram aerênquimas nos cortes realizados na região do coleto das cultivares de soja. O déficit hídrico provocou alterações na germinação, morfologia e na anatomia de raízes de cultivares de soja. / Soybean is crop sensitive to water deficit. During the germination and establishment phase of the seedling, lack of water is even more worrying, since it reduces the production and stability of the soybean. Considering climate changes in the current scenario, especially the reduction of rainfall, research has focused attention on the study of roots of cultivated plants, since these are the first organs to detect the water deficit. The root system of soybean cultivars confers tolerance to water deficit. By altering the root system, plants use strategies to deal with water restriction, for example by exploring water from deeper layers of the soil. Thus, the morphology of the roots allows obtaining important information about the tolerance to the water deficit of a given cultivar. In addition to the root morphology, the detailed knowledge of the anatomy, when submitted to water deficit, is necessary, since, in the presence of such stress, a series of anatomical changes are expected. In this context, studies that prioritize the characterization of soybean cultivars against morphological and anatomical alterations, under water deficit, are encouraged. The objective of this study was to evaluate the behavior of 19 soybean cultivars by means of germination and morpho-anatomic characteristics under water deficit. For this, 19 soybean cultivars, recommended for the Central-West region of Brazil, were evaluated in laboratory. The cultivars MG/BR46 and BRS 239 were used as tolerance standards, while BRs 16 and Embrapa 59 were considered as a sensitivity standard, according to the literature recommendations. The experiment was conducted in a factorial scheme composed of two factors and five replications, under a completely randomized design. The factors were water condition (control condition and stress condition) and cultivar. In order to simulate the water deficit, polyethylene glycol 6000 (PEG 6000) was used, at the osmotic potential of -0.2 MPa. The seed germination test (7 days) was carried out using 5 replicates of 50 seeds of each cultivar. After the germination test, 5 normal seedlings were randomly collected, which were arranged between two sheetsof germitest paper, where they were maintained by fifteen days for development of the root system. At this stage, the papers were moistened with nutrient solution + PEG 6000 also in the osmotic potential of -0.2 MPa (stress condition) and only nutrient solution (control condition).After this period, the roots were separated from the cotyledons to proceed the measurements inherent the root morphology. For the anatomical characteristics samples were collected from the coleto region and 0.5 cm from the root apex. These, were dehydrated in increasing ethylic series and included in methacrylate resin. Cross sections of 5μm were obtained, which were stained with toluidine blue. Done that, the photographic records were taken, and later, the measurements of the anatomical characters were carried out. There was significant interaction for all analyzed variables (p-value <0.05). The highest percentage of germination was verified in the control condition. Under water deficit, the highest percentage of germination was observed in cultivar BRS 216 RR (87%). In relation to the morphological characteristics of the roots, in general, under water deficit (stress condition), the cultivars showed a greater lengthening of the root system. The cultivar BR 16 presented a 189% increase in root length when compared to the control condition. The water deficit promoted a higher surface area of the soybean roots for most of the cultivars, conferring greater capacity of absorption of water and nutrients. Still under water deficit, it was observed a smaller volume and a smaller diameter of the roots of soybean cultivars. There was also a higher occurrence of fine roots. For the anatomical variables, the water deficit also caused alterations in all variables analyzed. There was a smaller total cross-sectional area, reduction of the cross-sectional area of the cortex and central cylinder, in the coleto region. There was also a greater thickening of the epidermis, and a larger cross-sectional area of phloem. Regarding tissue differentiation, this was accelerated by the imposition of the water deficit. Approximately 75% of the cross section samples at 0.5 cm from the root apex of the soybean cultivars presented completely differentiated tissues. In the control condition, 84% of the soybean cultivars presented aerenquimms in the cuts made in the coleto region of the soybean cultivars. The water deficit caused changes in the germination, morphology and root anatomy of soybean cultivars.
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Diversidade fenotípica e molecular e relações entre caracteres de soja adaptada às regiões Sul, Centro-Oeste, Norte e Nordeste do Brasil / Phenotypic and molecular diversity and relationships between soybean characters adapted to the South, Midwest, North and Northeast regions of Brazil

Rosa, Daniele Piano 22 February 2017 (has links)
Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-04-18T17:22:52Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1489452 bytes, checksum: 984999f8ae42f59b9db01a6c863797b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T17:22:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1489452 bytes, checksum: 984999f8ae42f59b9db01a6c863797b5 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O melhoramento de soja no Brasil não levou em consideração as avaliações de ampliação ou redução da diversidade genética. Ao longo dos anos, o processo de melhoramento da soja pode causar redução da variabilidade genética pelo estreitamento da base genética da cultura. O estudo da diversidade genética, além de ser importante para fins de melhoramento pode ser empregado para avaliação e identificação de descritores adicionais em soja. Essa avaliação é importante para facilitar o processo de distinguibilidade de cultivares, uma vez que os descritores, atualmente em uso, estão se tornando insuficientes para diferenciar as cultivares de soja. Além disso, o estudo da relação entre caracteres pode tornar o processo de seleção mais rápido e eficaz quando pratica-se seleção indireta via caracteres de fácil mensuração que sejam correlacionados com a produção de grãos, a qual é um caráter quantitativo, controlado por muitos genes e com alta influência ambiental. Assim, os objetivos desses estudos foram: I) quantificar a diversidade genética de cultivares de soja de diferentes regiões de adaptação do Brasil e identificar descritores adicionais em soja; II) quantificar a diversidade genética de cultivares de soja por meio de marcadores microssatélites, e verificar se as análises moleculares podem substituir ou complementar as análises fenotípicas na diferenciação das cultivares de soja; III) verificar os efeitos diretos e indiretos de componentes primários e caracteres secundários sobre a produção de grãos em cultivares de soja. Os resultados do primeiro estudo mostraram que os descritores quantitativos agruparam as cultivares por região de adaptação, e os métodos UPGMA, Tocher e projeção gráfica foram concordantes nos agrupamentos nas três épocas de semeadura. O descritor quantitativo número de dias para o florescimento foi o mais importante para a diversidade em outubro de 2013 e abril de 2014, enquanto, em outubro de 2014 foi a altura de planta em R1. Quanto ao descritores qualitativos, o método de Tocher formou mais grupos que o UPGMA nas três épocas de semeadura, diferenciando mais as cultivares. Em todas as épocas houve maior dissimiliaridade dentro de cada região de adaptação. O descritor qualitativo linearidade da haste principal no terço superior foi importante para a diferenciação das cultivares em outubro de 2013 e em abril de 2014, enquanto, a densidade de pilosidade entre nervuras na parte abaxial do folíolo contribuiu para a diferenciação das cultivares em outubro de 2014. Os resultados dos segundo estudo demonstraram que o par de cultivares BRS Tracajá x M 9144 RR foi o mais similar para os marcadores estudados, enquanto, o par DM 6260 RSF IPRO x M 9144 RR foi o mais dissimilar, visto que as cultivares são de regiões de adaptação distintas (Sul e Centro-Oeste). Os métodos de Tocher, UPGMA e projeção bidimensional foram concordantes no agrupamento das cultivares. As cultivares da Monsanto ficaram alocadas em todos os grupos, exceto o grupo 4 do Tocher e dos grupos 5 e 6 do UPGMA. Esses resultados indicam que há variabilidade disponível dentro deste programa de melhoramento para a região Centro-Oeste. As cultivares da Embrapa, Nidera, Dom Mario, DuPont Pioneer ficaram em grupos separados, tanto pelo agrupamento de Tocher como pelo UPGMA. Portanto, há variabilidade entre esses programas de melhoramento. As correlações entre matrizes de distância de dados moleculares e fenotípicos foram de baixa magnitude. Os coeficientes de correlação variaram de r=-0,02 a r= 0,31, portanto, sugere-se que as análises moleculares não substituem as avaliações fenotípicas. Os resultados do terceiro estudo evidenciaram que componente primário peso médio do grão é indicado para seleção indireta para produtividade de grãos de soja, independente da época de semeadura; o componente primário número de vagens por planta foi eficiente para a seleção indireta para a produtividade de grãos na semeadura de abril; o caráter secundário ciclo é indicado para a seleção indireta para produtividade de grãos de soja na semeadura de outubro; os caracteres secundários altura de planta na maturação e período vegetativo são indicados para a seleção indireta para produtividade de grãos de soja na semeadura de abril. / Soybean breeding in Brazil did not take into account the assessments of magnification or reduction of genetic diversity. Over the years, the soybean breeding process can reduce genetic variability by narrowing the crop‘s genetic basis. The study of genetic diversity, besides being important for breeding purposes, can be used to evaluate and identify additional soybean descriptors. This evaluation is important to facilitate the process of distinguishing cultivars, since the descriptors currently in use are becoming insufficient to differentiate soybean cultivars. In addition, the study of the relationship between characters can make the selection process faster and more efficient when indirect selection is practiced via easily measured characters that are correlated with grain yield, which is a quantitative character, controlled by many genes and with high environmental influence. Thus, the objectives of these studies were: I) to quantify the genetic diversity of soybean cultivars from different adaptation regions of Brazil and to identify additional soybean descriptors; II) to quantify the genetic diversity of soybean cultivars by microsatellite markers, and to verify if the molecular analyzes can substitute or complement the phenotypic analyzes in the differentiation of soybean cultivars; III) to verify the direct and indirect effects of primary components and secondary characters on the yield in soybean cultivars. The results of the first study showed that the quantitative descriptors grouped the cultivars by adaptation region, and the UPGMA, Tocher and graphic projection methods were concordant in the groupings at the three sowing seasons. The quantitative descriptor number of days for flowering was the most important for diversity in October 2013 and April 2014, while the plant height at R1 in October 2014 was the most importante to. For the qualitative descriptors, the Tocher method formed more groups than the UPGMA in the three sowing seasons, differentiating more the cultivars. In all sowing seasons there was greater dissimilarity within each region of adaptation. The qualitative descriptor linearity of the main stem in the upper third was important for the cultivar differentiation in October 2013 and April 2014, while the density of pilosity between veins in the abaxial part of the leaflet contributed to the differentiation of the cultivars in October 2014. The results of the second study showed that the pair of cultivars BRS Tracajá x M 9144 RR was the most similar for the studied markers, while the pair DM 6260 RSF IPRO x M 9144 RR was the most dissimilar, since the cultivars are from different regions of adaptation (South and Central West). The Tocher, UPGMA and two-dimensional projection methods were concordant in the grouping of the cultivars. Monsanto’s cultivars were allocated to all groups, except group 4 of the Tocher and groups 5 and 6 of the UPGMA. These results indicate that there is variability available within this breeding program for the Midwest region. The cultivars from Embrapa, Nidera, Dom Mario and DuPont Pioneer were kept in separate groups, both by the Tocher and UPGMA methods. Therefore, there is variability between these breeding programs. The correlations between molecular and phenotypic data distance matrices were of low magnitude. The correlation coefficients ranged from r = -0.02 to r = 0.31, so it is suggested that molecular analyzes do not replace phenotypic evaluations. The results of the third study showed that: the primary component mean weight of grain is indicated for indirect selection for grain yield of soybean, independent of the growing season; the primary component number of pods per plant is indicated for indirect selection for grain yield at sowing in April; the secondary character cycle is indicated for the indirect selection for soybean grain yield at the sowing in October; the secondary characters plant height at maturation and vegetative period are indicated for the indirect selection for soybean grain yield at sowing in April.
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Construção de cassete para a co-supressão do gene da oleoil dessaturase e transformação genética de embriões somáticos de soja / Construction of co-suppression cassettes for the oleoil desaturase gene and genetic transformation of somatic soybean embryos

Lima, Andreia Barcelos Passos 28 September 2005 (has links)
Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-05T19:27:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1771019 bytes, checksum: b262604d234aeca157bb65df2932b25d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T19:27:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1771019 bytes, checksum: b262604d234aeca157bb65df2932b25d (MD5) Previous issue date: 2005-09-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A introdução de características agronomicamente importantes em soja pode ser realizada por transformação genética de plantas como um método alternativo ao melhoramento tradicional. Alterações nas proporções relativas dos ácidos graxos na fração óleo podem ser alcançadas por meio do silenciamento gênico de enzimas dessaturases, responsáveis pela síntese de ácidos graxos polinsaturados. Os objetivos deste trabalho foram: isolar um fragmento do gene da oleoil dessaturase de soja, construir cassete de expressão para a co-supressão deste gene e estabelecer metodologias para a extração e quantificação de ácidos graxos de embriões somáticos. A análise por RT-PCR mostrou que o gene Fad2-1 é expresso em todos os estádios de desenvolvimento da semente. A expressão desse gene aumentou a partir dos estádios iniciais de desenvolvimento e diminuiu em sementes maduras. Um fragmento de cDNA de cerca de 1 kb foi clonado nos vetores binários pCAMBIA 3301 e 1304, cujos T- DNAs apresentam genes para resistência a herbicida e antibiótico, respectivamente. A clonagem foi confirmada por meio de PCR, restrição enzimática e seqüenciamento. A construção clonada no vetor pCAMBIA 3301 foi utilizada para a transformação de soja via Agrobacterium. Embriões somáticos foram originados a partir de cotilédones imaturos cultivados na presença de 40 mg/L de 2,4-D. Agregados de embriões globulares foram transformados com suspensão bacteriana mediante sonicação e adição de acetoseringona e mantidos em meio seletivo com 3 mg/L e 5 mg/L do herbicida Finale → . A maioria dos embriões germinou normalmente em meio sem regulador de crescimento, embora alguns não tenham sido capazes de regenerar plantas. Apenas cinco plantas foram aclimatadas em casa de vegetação, mas não eram transgênicas. As análises moleculares com plântulas e/ou embriões somáticos cotiledonares permitiram a detecção de vários eventos de transformação. O conteúdo de ácidos graxos dos diferentes estádios de desenvolvimento embrionário foi determinado por cromatografia gasosa. Foram observadas mudanças na composição de ácidos graxos no estádio globular, com aumento dos conteúdos de ácido oléico (18:1) e linoléico (18:2) e diminuição de ácido linolênico (18:3). A partir do estádio torpedo, a composição de ácidos graxos não variou significativamente até o final do desenvolvimento, apresentando resultados similares aos de sementes maduras. A análise por RT-PCR mostrou um aumento no acúmulo de transcritos do gene Fad2-1 do estádio globular para torpedo. A expressão desse gene permaneceu relativamente constante até o estádio cotiledonar maduro, com redução da expressão após o processo de dessecação. Os dados quanto aos perfis de ácidos graxos de 138 embriões cotiledonares transformados foram analisados por meio de estatística descritiva para verificar a freqüência dos diferentes eventos de transformação. Oitenta e quatro embriões apresentaram conteúdo de 18:1 semelhante ao controle não transformado (13-21%), 18 apresentaram níveis inferiores (9-13%) e 36 apresentaram níveis aumentados (22-61%), provavelmente como possível conseqüência de silenciamento gênico. Em relação ao conteúdo de 18:2, 88 embriões apresentaram conteúdo semelhante ao controle não transformado (49-59%), 17 apresentaram níveis superiores (59-64%) e 33 apresentaram níveis inferiores de 18:2 (6-49%). Em 101 embriões o conteúdo de 18:3 foi semelhante ao controle não transformado (8-15%), 30 mostraram níveis superiores (15-27%) e 7 mostraram níveis inferiores (4-8%). Os resultados mostraram a existência de modificação na composição de ácidos graxos nos embriões cotiledonares analisados, mas não se pode afirmar que essas alterações sejam causadas por fenômenos de silenciamento gênico. Estes resultados podem ter sofrido a influência de variações somaclonais ou da auxina 2,4-D. / The introduction of agronomically important traits into soybean may be accomplished by genetic transformation of the plants as an alternative method to traditional breeding. Alterations in the relative proportions of the fatty acids in the oil fraction may be reached through gene silencing of desaturase enzymes that are responsible for the synthesis of the polyunsaturated fatty acids. The objectives of this work were: to isolate a fragment of the soybean oleoil desaturase gene; to construct expression cassettes for co-suppression of this gene; and to establish methodologies for the extraction and quantification of fatty acids in soybean somatic embryos. The analysis based on RT-PCR showed that the Fad2-1 gene is expressed in all developmental stages of the seed. The expression of the gene increases after the first stages of development and decreases in the dry seeds. One cDNA fragment around 1 kb was cloned in the binary vectors pCAMBIA 3301 and 1304, in which the T-DNAs harbor genes for resistance to herbicide and antibiotic, respectively. Cloning was confirmed through PCR, enzymatic restriction and sequencing. The constructs cloned in pCAMBIA 3301 were used for the soybean transformation via Agrobacterium. Somatic embryos were obtained from immature cotyledons cultivated in the presence of 2,4-D (40 mg/L). The globular embryo clusters were transformed with bacterial suspension using sonication and addition of acetosyringone and kept in selective medium with 3 mg/L and 5 mg/L of the Finale ® herbicide. Most embryos germinated in medium without growth regulator, however, some of them were not able to regenerate plants. Only five plants were acclimated in the greenhouse, but they were not transgenic. The molecular analyses of seedlings and/or cotyledone somatic embryos allowed the detection of several transformation events. Fatty acid content at different stages of the embryonic development was determined by gas chromatography. Changes in the fatty acid xcompositions at the globular stage were observed. There was an increase on oleic (18:1) and linoleic (18:2) acids contents and a decrease on linolenic acid (18:3) content. From the torpedo stage, the composition of the fatty acids did not vary significantly until the end of the development. The values obtained were similar to those of the dry seeds. The RT-PCR analysis showed an increase on the accumulation of transcripts for the Fad2-1 gene from globular to the torpedo stage. The expression of this gene remained relatively constant until the ripe cotyledonal stage, but there was a reduction on expression after the desiccation process. The data relative to the fatty acid profiles of 138 cotyledonal transformed embryos were analyzed by descriptive statistics in order to verify the frequency of the different transformation events. Eighty-four embryos showed a content of 18:1 similar to the non-transformed control (13-21%), 18 presented lower levels (9- 13%) and 36 presented increased levels (22-61%), probably a possible consequence of gene silencing. In relation to 18:2, 88 embryos presented a content similar to that of the non-transformed control (49-59%), 17 presented higher levels (59-64%) and 33 presented lower levels of 18:2 (6-49%). In 101 embryos, the content of 18:3 was similar to the non-transformed control (8-15%), 30 showed higher levels (15-27%) and 7 showed lower levels (4-8%). The results show that the cotyledonal embryos analyzed had a modified fatty acid composition, but one cannot state that these alterations were caused by the gene silencing phenomenon. These results might have been affected by the influence of either somaclonal variations or the auxin 2,4-D .
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Desempenho agronômico, resistência ao cancro-da-haste e análise discriminante em soja (Glycine max (L.) Merrill) / Agronomic performance, stem canker resistance and discriminant analysis in soybean (Glycine max (L.) Merrill)

Backes, Rogério Luiz 29 December 2005 (has links)
Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-06T19:37:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1317937 bytes, checksum: b57d780dc1e2676fc7d25c235e76b1b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T19:37:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1317937 bytes, checksum: b57d780dc1e2676fc7d25c235e76b1b5 (MD5) Previous issue date: 2005-12-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As linhagens resultantes de intensos processos seletivos, antes de sua recomendação como cultivares, passam por criteriosas avaliações de campo na busca de informações precisas sobre seu comportamento agronômico e produtivo. Além dos ensaios de campo, as linhagens são avaliadas quanto à reação a doenças, em especial, as de reconhecida importância e maior potencial de causar perdas. Por outro lado, a pressão de seleção exercida tem levado à redução da base genética da soja no Brasil. Neste enfoque, os objetivos do trabalho foram: conhecer o desempenho agronômico e a reação ao cancro-da-haste de linhagens selecionadas; e avaliar a existência de diversidade genética entre e dentro de populações, após vários ciclos de seleção. Na realização do estudo foram, inicialmente, avaliadas cinco populações no primeiro ensaio (1998/99), sendo as linhagens mais promissoras reavaliadas em um segundo ensaio de campo (2001) e também quanto à reação ao cancro-da-haste (casa-de-vegetação). As análises univariadas indicaram diferenças entre as linhagens e entre as populações. As populações IV e V, oriundas do cruzamento de Coker 6738 x FT Cristalina RC4F 4 e Agratech 550 x FT Cristalina RC4F 4 foram as mais divergentes e também as de melhor potencial produtivo. Os resultados da análise discriminante foram concordantes com os observados nos estudos univariados e confirmaram as populações IV e V como as mais divergentes do grupo avaliado. Indicaram, ainda, que a seleção realizada reduziu a variabilidade genética dentro de populações, sendo que a seleção privilegiou linhagens similares aos genitores e padrões mais adaptados à região em que se realizou a seleção. Com a avaliação da reação ao cancro-da-haste foram identificadas linhagens que agregam boa produtividade e resistência a esta doença. As estimativas de correlação indicaram que avaliações aos 10 e 20 dias após a inoculação são suficientes para identificação de plantas com reação de resistência. / Before being recommended as cultivars, the lines resulting from intense selective processes undergo careful field evaluations aiming at precise information on their agronomic and productive behaviour. Besides field assay, the lines are evaluated on reaction to diseases, especially those of recognized importance and greater loss potential. However, such selection pressure has led to a reduction of the soybean genetic base in Brazil. Focusing on this issue, this work aimed to: understand the agronomic performance and stem canker reaction of the selected lines; and evaluate the existence of genetic diversity among and within populations after various selection cycles. Five populations were initially evaluated in the first assay (1998/99), with the most promising lines being re-evaluated in second field assay (2001) as well as for stem canker reaction (greenhouse). The univariate analyses showed differences among the lines and among the populations. Populations IV and V, derived from Coker 6738 x FT Cristalina RC4F 4 and Agratech 550 x FT Cristalina RC4F 4 crosses were the most divergent and showed the best productive potential, as well. The discriminant analysis results were in agreement with those observed in the xiunivariate analysis studies and confirmed populations IV and V as the most divergent in the group evaluated. The results also showed that selection carried out reduced the genetic variability within the populations, favoring lines similar to parents and controls more adapted to the region where the selection was conducted. Stem canker reaction evaluation identified lines that combine good productivity and resistance to this disease. The correlation estimates indicated that evaluations at 10 and 20 days after inoculation are sufficient to identify disease resistant – plants.
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Vetor de silenciamento gênico e análise compreensiva da resposta ao estresse no retículo endoplasmático em soja / Gene silencing vector and comprehensive analysis of the endoplasmic reticulum stress response in soybean

Silva, Priscila Alves da 08 May 2015 (has links)
Submitted by Amauri Alves (amauri.alves@ufv.br) on 2015-12-01T14:42:08Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3030242 bytes, checksum: d145bff94d511f6d8353fbb00470328b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-01T14:42:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3030242 bytes, checksum: d145bff94d511f6d8353fbb00470328b (MD5) Previous issue date: 2015-05-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O silenciamento de RNA pode ser induzido em plantas como resultado da infecção por vírus, um processo denominado “silenciamento gênico induzido por vírus” (virus induced gene silencing) – VIGS. Vetores VIGS permitem de uma forma rápida e eficiente a análise funcional de genes de soja por genética reversa. A construção de um vetor de silenciamento viral para inativação de genes de soja foi baseado na modificação do genoma do DNA-A de SoCSV (Soybean chlorotic spot virus) de forma a deletar o gene da proteína do capsídeo, e incorporar sítios de enzimas de clonagem chaves que permitam a inserção de sequências para silenciamento específico de genes alvos. O vetor de silenciamento derivado do genoma de SoCSV poderá ser usado para permitir o entendimento entre as possíveis comunicações cruzadas entre a via UPR e a via de morte celular mediada por NRPs (DCD/NRP), já que a falta de conhecimento com relação aos transdutores de sinais da referida via UPR em soja tem limitado seu estudo. A via UPR (Unfolded Protein Response) é desencadeada pelo acúmulo de proteínas mal dobradas e, por sua vez, é induzida para garantir o dobramento adequado das proteínas atenuando o estresse no RE. Nos mamíferos, a via UPR muito bem caracterizada é regulada pelo chaperone molecular, BiP, e ativada por três receptores: PERK, IRE1 e ATF6. A caracterização da via UPR em Arabidopsis foi baseada em mamífero e é ativada por duas classes de receptores transmembranas do RE: bZIP28 e bZIP17 (homólogos de ATF6) e IRE homólogos, IRE1a e IRE1b. Apesar da importância do RE como uma organela chave envolvida em respostas adaptativas a estresse, a resposta ao estresse RE não tem sido caracterizada no genoma da soja. Portanto, por análise in silico, em comparação com Arabidopsis, e estudos funcionais foi gerado um painel com um completo cenário de resposta ao estresse no RE em soja. No genoma da soja foram também identificados fatores de transcrição induzidos por estresse no RE, um associado à membrana, ortólogo de AtNAC062 e um fator de transcrição ortólogo de AtNAC103. Além de genes envolvidos na via UPR, foi identificado um fator de transcrição associado à membrana do RE, ortólogo de AtNAC89, que contém um domínio NAC e up-regula vii genes associados a morte celular. Em soja foi demonstrado que o sinal de estresse no RE e estresse osmótico integra com outras repostas adaptativas, como a via de sinalização de morte celular programada mediada por DCD/NPRs, específica de planta e iniciada por GmERD15 que ativa o promotor alvo NRP. A expressão aumentada de NRP leva à indução de GmNAC81 e GmNAC30 que cooperam para ativação da expressão do gene VPE (vacuolar processing enzyme), que, por sua vez, executa o processo de morte celular programada. Ao contrário, por análise in silico mostramos que esta via de morte celular mediada por DCD/NRP também é conservada em Arabidopsis, com exceção para GmERD15, que aparententemente não possui ortólogo em Arabidopsis. Em nossa pesquisa fornecemos evidências que as respostas de estresse no RE funcionam de forma semelhante. Primeiramente uma alta conservação de estruturas primárias de soja com preditos ortólogos de Arabidopsis possuem domínios de localização e funcional comuns que podem ser associados com atividade bioquímica correta e localização subcelular. Em segundo, os dois ramos da UPR em soja foram analisados funcionalmente. Ortólogos bZIP17/28 (GmbZIP37 e GmbZIP38) e ortólogo ZIP60 (GmbZIP68) de soja possuem organização estrutural similar e assim como em Arabidopsis são induzidos por estresse no RE e o putativo substrato de GmIREs, transcrito GmbZIP68, possui sítio canônico para atividade endonuclease de IRE1 e sofre splicing sob condições de estresse no RE. A expressão de bZIP38, bZIP37 e bZIP68 suporta que a via UPR em plantas é funcionalmente conservada em soja. O amplo painel compreensivo de resposta a estresse do RE em soja gerado permite predições funcionais da sinalização de componentes de estresse no RE. Portanto, o vetor VIGS desenvolvido possibilitará um avanço na caracterização funcional dos componentes da via e possibilidade de conecções com respostas a múltiplos estresses em plantas. / The RNA silencing can be induced in plants as a result of virus infection, this process is called virus induced gene silencing – VIGS. VIGS vectors allow a fast and efficient functional analysis of soybean genes by reverse genetics. The construction of a VIGS vector for the soybean genes inactivation was based in the modification of the DNA-A of SoCSV (Soybean chlorotic spot virus) genome aiming to delete the protein gene of the capsid, and to incorporate enzyme sites of cloning keys that allow the insertion of sequences to the silencing of specific target genes. The silencing vector derived from the SoCSV genome can be used to enable a better understanding between the possible cross-communication between the UPR pathway and the pathway of cell death mediated by NRPs (DCD/NRP), since the lack of knowledge about transducers signals of the UPR via has limited its study. The UPR (Unfolded Protein Response) is triggers by the accumulation of unfolded proteins, and it is induced to guarantee the proper protein folding attenuating the stress on ER (endoplasmic reticulum). In mammals, a very well characterized UPR pathway is regulated by the molecular chaperone BiP, and it is activated by three receptors: PERK, IRE1 e ATF6. The UPR pathway characterization in Arabidopsis was based on mammals and it is activated by two classes of transmembrane receptors of ER: bZIP28 e bZIP17 (homologs of ATF6) and IRE homologs, IRE1a and IRE1b. Despite the importance of the RE as a key organelle involved in adaptative responses to stress, the ER stress response has not been characterized in the soybean genome. Therefore, by in silico analysis, in comparison with Arabidopsis and functional studies, a panel was created with a complete scenario of ER stress response in soybean. In the soybean genome were also identified transcription factors induced by stress in the ER, one of them associated to the membrane, orthologs of AtNAC062, and a transcription factor ortholog of AtNAC103. Besides the genes involved on the UPR pathway, a transcription factor associated with the ER membrane, orthologs of AtNAC89, that contains a NAC domain and up regulates genes associated to the cell death was identified. In soybean, it was demonstrated that the ER stress and osmotic ix stress-signal integrates with other adaptive responses, as the plant-specific cell death signaling pathways mediated by DCD/NPRs and initiated by GmERD15, that activates the target promoter NPR. The increased expression of NPR leads to the induction of GmNAC81 and GmNAC30 that cooperate to the activation of the expression of the VPE gene (vacuolar processing enzyme), that executes the process of programmed cell death. In a reverse approach, by in silico analysis we also examined the Arabidopsis genome for components of a previously characterized ER stress-induced cell death signaling response in soybean. With the exception of GmERD15, which apparently does not possess an Arabidopsis ortholog, the Arabidopsis genome harbors conserved GmNRP, GmNAC81, GmNAC30 and GmVPE sequences that share significant structural and sequence similarities with their soybean counterparts. In our research we showed evidences that the stress response in the ER operates in a similar fashion in both soybean and Arabidopsis. Firstly, a high conservation of primary structures of soybean with predicted Arabidopsis orthologs have functional common domains that can be associated to the biochemistral activity and subcellular localization. Secondly, both branches of UPR in soybean were analysed functionally. The bZIP17/bZI28 orthologs (GmbZIP37 and GmbZIP38) and ZIP60 ortholog (GmbZIP68) from soybean have a similar structural organization and as in Arabidopsis they are induced by stress in ER and the putative substrate of GmIREs, transcript GmbZIP68, have canonical site to endonuclease activity of IRE1 and undergoes alternatively spliced under stress conditions in ER. The expression of bZIP38, bZIP37 and bZIP68 supports that the UPR pathway in plants is functionally conserved in soybean. Our in silico analyses, along with functional data, have generated a comprehensive overview of the ER stress response in soybean as a framework for functional prediction of ER stress signaling components. Therefore, the development of VIGS vector enables an advance in the functional characterization of the pathway components and the possible connections with multiple stress responses in plants.

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