Made available in DSpace on 2014-12-17T14:10:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FrancinaldoLS_DISSERT.pdf: 2544554 bytes, checksum: b9889e7b0f272a12f69ccee6cb6a3d3b (MD5) Previous issue date: 2011-05-16 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Flowering is controlled by several environmental and endogenous factors, usually associated with a complex network of metabolic mechanisms. The gene characterization in Arabidopsis model has provided much information about the genetic and molecular mechanisms that control flowering process. Some of these genes had been found in rice and maize. However, in sugarcane this processe is not well known. It is known that early flowering may reduce its production up to 60% at northeast conditions. Considering the impact of early flowering in sugarcane production, the aim of this work was to make the gene characterization of two cDNAs previously identified in subtractive cDNA libraries: scPKCI and scSHAGGY. The in silico analysis showed that these two cDNAs presented both their sequence and functional catalytic domains conserved. The results of transgenic plants containing the overexpression of the gene cassette scPKCI in sense orientation showed that this construction had a negative influence on the plant development as it was observed a decrease in plant height and leaf size. For the scPKCI overexpression in antisense orientation it was observed change in the number of branches from T1 transgenic plants, whereas transgenic T2 plants showed slow development during germination and initial stages of development. The other cDNA analyzed had homology to SHAGGY protein. The overexpression construct in sense orientation did not shown any effect on development. The only difference observed it was an increase in stigma structure. These results allowed us to propose a model how these two genes may be interact and affect floweringdevelopment. / A flora??o ? controlada por diversos fatores como condi??es ambientais e fatores end?genos que se associam em uma rede de mecanismos bastante complexos. A caracteriza??o funcional de alguns genes realizada no modelo vegetal A. thaliana tem fornecido muitas informa??es a respeito dos mecanismos gen?ticos e bioqu?micos que controlam a flora??o. Existem muitos hom?logos descritos em diversas esp?cies, inclusive em plantas de interesse agron?mico, como: arroz e milho. Em cana-de-a??car pouco se sabe sobre esse processo, embora o estudo nessa cultura seja muito importante, uma vez que a flora??o precoce pode acarretar perdas substanciais no teor de sacarose que podem chegar a at? 40% da produ??o. Com isso, o objetivo deste trabalho foi caracterizar a fun??o de dois cDNAs, identificados anteriormente em bibliotecas subtrativas scPKCI e scSHAGGY, por meio de an?lises in silico e a superexpress?o g?nica nas orienta??es senso e antisenso utilizando plantas de Nicotiana tabacum. Os resultados obtidos com a an?lise in silico permitiram observar que os dois cDNAs encontram-se bem conservados, com dom?nios catal?ticos funcionais. Os resultados das plantas transg?nicas contendo o cassete de superexpress?o do gene scPKCI na orienta??o senso mostrou que esta constru??o influenciou negativamente no desenvolvimento normal de plantas de tabaco transg?nicas acarretando a diminui??o da altura m?dia das plantas e da ?rea foliar. Para superexpress?o de scPKCI em orienta??o antissenso, foi observado altera??es no n?mero de ramifica??es das plantas transg?nicas T1, enquanto que as plantas transg?nicas T2 apresentaram o in?cio do desenvolvimento atrasado. Para o outro cDNA analisado, os resultados obtidos mostraram que a superexpress?o do cDNA scSHAGGY na orienta??o senso n?o alterou o desenvolvimento das plantas, por?m a planta apresentou um aumento no tamanho da estrutura floral do gineceu em 100% das flores analisadas (dez flores em seis plantas). Os nossos resultados juntamente com resultados existentes na literatura com outras plantas permitem propor que os cDNAs scPKCI e scSHAGGY estariam envolvidos no processo de flora??o em cana-de-a??car.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:10:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValeskaDSS_DISSERT.pdf: 2384968 bytes, checksum: cf4765fd0b42fd627fcb0ce0d604be1e (MD5) Previous issue date: 2011-10-18 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The flowering is a physiological process that it is vital for plants. This physiological process has been well studied in the plant model Arabidopsis, but in sugarcane this process is not well known. The transition of the shoot apical meristem from vegetative to flowering is a critical factor for plant development. At Brazil northeastern region, the transition to flowering in sugarcane has an important effect as it may reduce up to 60% its production. This is a consequence of the sugar translocation from stalks to the shoot apical meristem which is necessary during the flowering process. Therefore, the aim of this work was to explore and analyze cDNAs previously identified using subtractive cDNA libraries. The results showed that these cDNAs showed differential expression profile in varieties of sugarcane (early x late flowering). The in silico analysis suggested that these cDNAs had homology to calmodulin, NAC transcription factor and phosphatidylinositol, a SEC14, which were described in the literature as having a role in the process of floral development. To better understand the role of the cDNA homologous to calmodulin, tobacco plants were transformed with overexpression cassettes in sense and antissense orientation. Plants overexpressing the cassette in sense orientation did not flowered, while plants overexpressing the cassette in the antissense orientation produced flowers. The data obtained in this study suggested the possible role from CAM sequence, SEC14 and NAC in the induction/floral development pathway in sugarcane, this is the first study in order to analyze these genes in the sugarcane flowering process. / A flora??o ? um processo fisiol?gico que demanda um alto gasto energ?tico, e ? vital para a planta, pois ? dela que depende sua propaga??o gen?tica. Este processo fisiol?gico tem sido bem estudado no modelo vegetal Arabidopsis, mas em cana-dea??car n?o ? muito conhecido. A transi??o do meristema apical no processo de flora??o ? um fator cr?tico no ciclo de desenvolvimento da planta. No nordeste brasileiro, a transi??o para a flora??o na cana-de-a??car tem um efeito dram?tico, pois pode reduzir em at? 60% a produ??o de a??car ou etanol. Isso porque, o florescimento da cana resulta na isoporiza??o do colmo que ? caracterizado pela transloca??o do a??car presente no colmo para os ?pices meristem?ticos com a finalidade de suprir a necessidade energ?tica durante o processo de flora??o. Portanto, o objetivo desse trabalho foi de prospectar e analisar cDNAs de cana-dea??car que possam estar associados ? flora??o utilizando ferramentas de bioinform?tica e de transgenia. Os resultados mostraram que os cDNAs em estudo apontaram um perfil de express?o diferencial em variedades de cana-de-a??car. As an?lises in silico sugeriram que os cDNAs estudados apresentam similaridade para calmodulina, fator de transcri??o NAC e fosfatidilinositol, uma SEC14, as quais foram descritas na literatura como tendo um papel no processo de desenvolvimento floral. Para entender melhor o papel do cDNA hom?logo ? calmodulina, plantas de tabaco foram transformadas com cassetes de superexpress?o nas orienta??es sense e antisense contendo o promotor 35S. Plantas superexpressando o cassete na orienta??o senso n?o floresceram, enquanto que plantas superexpressando o cassete na orienta??o antissense apresentaram o desenvolvimento reprodutivo. Os dados obtidos nesse trabalho apontam para o poss?vel papel de CAM, NAC e SEC14 na via de indu??o/desenvolvimento floral em cana-de-a??car, sendo um dos primeiros trabalhos a se estudar esses genes no processo de flora??o nesse organismo

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:03:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenataKSE_DISSERT.pdf: 1992793 bytes, checksum: 77e111c6a7208973429d97e0cf1a51eb (MD5) Previous issue date: 2011-09-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Flowering is a fundamental process in the life cycle for plant. This process is marked by vegetative to reproductive apical meristem conversion, due to interactions between several factors, both internal and external to plant. Therefore, eight subtractive libraries were constructed using apical meristem induced or not induced for two contrasting species: Solanum lycopersicum cv. Micro-Tom and Solanum pimpinellifolium. Several cDNAs were identified and among these, were selected two cDNAs: one homologous cDNA to cyclophilin (LeCYP1) and the other to Auxin repressed protein (ARP). It has observed that LeCYP1 and ARP genes are important in the developmental process to plants. In silico analysis, were used several databases with the exclusion criterion E-value <1.0x10-15. As a result, conservation was observed for proteins analyzed by means of multiple alignments and the presence of functional domains. Then, overexpression cassettes were constructed for the ARP cDNA in sense and antisense orientations. For this step, it was used the CaMV35S promoter. The cDNA orientation (sense or antisense) in relation to the promoter was determined by restriction enzymes and sequencing. Then, this cassette was transferred to binary vector pZP211 and these cassettes were transferred into Agrobacterium tumefaciens LBA4404. S. lycopersicum cv. Micro-Tom (MT) and MT-Rg1 plants were transformed. In addition, seedlings were subjected to hormone treatments using a synthetic auxin (&#61537;- naphthalene acetic acid) and cyclosporin A (cyclophilin inhibitor) treatments and it was found that the hormone treatment there were changes in development of lateral roots pattern, probably related to decreases in auxin signaling caused by reduction of LeCYP1 in MT-dgt plants while cyclosporin A treatments, there was a slight delay in flowering in cv. MT plants. Furthermore, assay with real-time PCR (RT-qPCR) were done for expression level analysis from LeCYP1 and ARP in order to functionally characterize these sequences in tomato plants. / A flora??o ? fundamental no ciclo de vida de uma planta. Este processo ? marcado pela convers?o do meristema apical vegetativo em reprodutivo, devido a intera??es entre diversos fatores, tanto internos quanto externos ? planta. Diante disso, foram constru?das oito bibliotecas subtrativa utilizando ?pices meristem?ticos induzidos e n?o induzidos para a flora??o de duas esp?cies de tomateiro: Solanum lycopersicum cv Micro-Tom e S. pimpinellifolium. In?meros cDNAs foram identificados e dentre estes, foram selecionados o cDNA hom?logo a ciclofilina (LeCYP1) e a Prote?na Reprimida por Auxina (ARP) para a caracteriza??o in silico e funcional em esp?cie de tomateiro. Tem sido observado em outros sistemas vegetais que os genes LeCYP1 e ARP s?o importantes no processo de desenvolvimento da planta. Na an?lise in silico, foram utilizados diversos bancos de dados, tendo como crit?rio de exclus?o o E-value <1.0x10-15. Uma conserva??o para as prote?nas analisadas foi observada por meio dos alinhamentos m?ltiplos e a presen?a de dom?nios funcionais. Em seguida, foram realizadas constru??es de cassetes de superexpress?o para o cDNA hom?logo ? ARP em orienta??o senso e antissenso. Para esta etapa, foi utilizado o promotor forte CaMV35S presente no vetor intermedi?rio pBC (Stratagene). A orienta??o do cDNA (senso ou antissenso) em rela??o ao promotor foi determinada por meio de enzimas de restri??o e sequenciamento dos potenciais clones. Em seguida, este cassete foi transferido para o vetor bin?rio pZP211 e os clones obtidos foram confirmados pelo padr?o de restri??o utilizando diferentes enzimas. Subsequentemente, estes cassetes foram transferidos para a Agrobacterium tumefaciens LBA4404 e posteriormente transformado em plantas de S. lycopersicum cv. Micro-Tom (MT) e MT-Rg1. Em adi??o, pl?ntulas foram submetidas a tratamentos hormonais utilizando uma auxina sint?tica (?cido &#61537;-naftaleno ac?tico) e com ciclosporina A (inibidor de ciclofilina) e foi constatado que no tratamento hormonal houve altera??es no padr?o de desenvolvimento das ra?zes laterais, provavelmente relacionada ao d?ficit na sinaliza??o da auxina ocasionada pela redu??o de LeCYP1 em plantas MT-dgt, enquanto que no tratamento com ciclosporina A, ocorreu um atraso no florescimento de plantas cv MT. Al?m disso, ensaios de PCR em tempo real (RT-qPCR) foram efetuados para an?lise de express?o dos cDNAs hom?logos a LeCYP1 e ARP de modo a caracterizarmos funcionalmente estas sequ?ncias em plantas de tomateiro.