O rápido declínio na digestibilidade da parede celular, devido à lignificação, dificulta o uso eficiente das gramíneas de clima tropical. Objetivou-se detectar e sequenciar o cDNA completo dos principais genes responsáveis pelo processo de biossíntese da lignina, CCoAOMT, C4H e PAL nas gramíneas Brachiaria brizantha Stapf. cv. Marandu e Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia. As amostras das espécies de plantas forrageiras foram coletadas do Campo Agrostológico e levadas, imediatamente, para o laboratório para a extração do RNA total. Após tratamento do RNA total com o kit GeneRacer (Invitrogen), obteve-se o comprimento total 3\' e 5\' do cDNA das forrageiras B. brizantha e P. maximum. Os primers específicos foram delineados com base nas sequências de B. brizantha, P. maximum e milho, depositadas no GenBank, e foram aneladas com os primers 3 e 5 do kit GeneRacer para obtenção do comprimento total do gene. As amplificações foram feitas através PCR qualitativo e os produtos foram purificados, clonados e seqüenciados em ambas direções. Foram encontrados alguns problemas com a otimização na reação de seqüenciamento e obteve-se 67,25 % e 82,22% do gene CCoAOMT, 13,29% e 26,16% do gene PAL e 13,22% do gene C4H em B. brizantha e P. maximum, respectivamente. O sequenciamento dos genes codificantes das enzimas envolvidas no processo de lignificação, apresentaram alta similaridade com as sequências nucleotídicas do milho, e foi possível identificar e classificá-los de acordo com as classes que compõem cada gene. B. brizantha e P. maximum apresentaram 89,6% com CCoAOMT 1 e 88,3% com CCoAOMT 3, 96% e 95% com PAL1 e 96% com C4H1, respectivamente. Ao analisar as similaridades das sequências nucleotídicas dos fragmentos sequenciados, para os genes CCoAOMT, PAL e C4H, entre as demais gramíneas amplamente estudadas, encontrou-se 91% e 91,14% CCoAOMT do arroz, 79,6% e 82% CCoAOMT do trigo, 94,33 e 94,2% CCoAOMT do sorgo, 87 e 86% CCoAOMT da aveia, 90% e 94,25% PAL do arroz, 82% e 93,33% PAL do trigo, 92 % e 89,5% PAL da aveia, 94,33 e 95% PAL do sorgo, 97% e 91% PAL cana-de-açúcar, 90% e 93% PAL da cevada, 76% C4H do arroz, 94% C4H do sorgo, 89% C4H do trigo e 87% C4H da cevada, em B. brizantha e P. maximum, respectivamente. A altíssima similaridade encontrada entre os fragmentos dos genes da via dos fenilpropanóides em B. brizantha e P. maximum, principalmente com o milho e arroz que possuem seu genoma em avançado estudo e conhecimento, possibilitam o uso do banco de dados destas espécies para estudos futuros de biologia molecular. / The rapid decline in digestibility of cell wall, due to lignification, hinders the efficient use of tropical grasses. The objective was to detect and sequence the complete cDNA of the major genes responsible for lignin biosynthesis process, CCoAOMT, PAL and C4H in grasses Brachiaria brizantha Stapf. cv. Marandu and Panicum maximum Jacq. cv. Tanzania. Samples of fodder plant species were collected from the field agrostology and taken immediately to the laboratory for extraction of total RNA. After treatment of total RNA with the Generac kit (Invitrogen), we obtained the full length 3\'and 5\' cDNA of forage B. brizantha and P. maximum. The specific primers were designed based on sequences of B. brizantha, P. maximum and corn, deposited in GenBank, and were ringed with primers 3 \'and 5\' of the Generac kit to obtain the total length of the gene. The amplifications were performed by qualitative PCR and the products were purified, cloned and sequenced in both directions. We found some problems with optimization in the sequencing reaction and obtained 67.25% and 82.22% of the CCoAOMT gene, 13.29% and 26.16% of PAL gene and 13.22% of the C4H gene in B. brizantha and P. maximum, respectively. The sequencing of genes encoding enzymes involved in lignification, showed high similarity with the nucleotide sequences of maize, and it was possible to identify and classify them according to the classes that make up each gene. B. brizantha and P. maximum 89.6% presented with CCoAOMT 1 and 88.3% with CCoAOMT 3, 96% and 95% to 96% with PAL1 and C4H1, respectively. By analyzing the similarities of the nucleotide sequences of the fragments sequenced, the genes for CCoAOMT, PAL and C4H, among the other grasses studied extensively, met 91% and 91.14% of the rice CCoAOMT, 79.6% and 82% of the CCoAOMT wheat, 94.33% and 94.2 CCoAOMT sorghum, 87 and 86% oat CCoAOMT, 90% and 94.25% of the rice PAL, 82 PAL% and 93.33% for wheat, 92% and 89.5 PAL% oats, 95% and 94.33 PAL sorghum, 97% and 91% PAL cane sugar, 90% and 93% PAL barley, rice 76% C4H, C4H 94% sorghum, 89% the C4H C4H wheat and barley 87% in B. brizantha and P. maximum, respectively. The high similarity found among the fragments of the genes of the phenylpropanoid pathway in B. brizantha and P. maximum, especially with corn and rice that have their genome in advanced study and knowledge can enable the use of the database of these species for future studies of molecular biology.

O rápido declínio na digestibilidade da parede celular, devido à lignificação, dificulta o uso eficiente das gramíneas de clima tropical. Objetivou-se detectar e sequenciar o cDNA completo dos principais genes responsáveis pelo processo de biossíntese da lignina, CCoAOMT, C4H e PAL nas gramíneas Brachiaria brizantha Stapf. cv. Marandu e Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia. As amostras das espécies de plantas forrageiras foram coletadas do Campo Agrostológico e levadas, imediatamente, para o laboratório para a extração do RNA total. Após tratamento do RNA total com o kit GeneRacer (Invitrogen), obteve-se o comprimento total 3\' e 5\' do cDNA das forrageiras B. brizantha e P. maximum. Os primers específicos foram delineados com base nas sequências de B. brizantha, P. maximum e milho, depositadas no GenBank, e foram aneladas com os primers 3 e 5 do kit GeneRacer para obtenção do comprimento total do gene. As amplificações foram feitas através PCR qualitativo e os produtos foram purificados, clonados e seqüenciados em ambas direções. Foram encontrados alguns problemas com a otimização na reação de seqüenciamento e obteve-se 67,25 % e 82,22% do gene CCoAOMT, 13,29% e 26,16% do gene PAL e 13,22% do gene C4H em B. brizantha e P. maximum, respectivamente. O sequenciamento dos genes codificantes das enzimas envolvidas no processo de lignificação, apresentaram alta similaridade com as sequências nucleotídicas do milho, e foi possível identificar e classificá-los de acordo com as classes que compõem cada gene. B. brizantha e P. maximum apresentaram 89,6% com CCoAOMT 1 e 88,3% com CCoAOMT 3, 96% e 95% com PAL1 e 96% com C4H1, respectivamente. Ao analisar as similaridades das sequências nucleotídicas dos fragmentos sequenciados, para os genes CCoAOMT, PAL e C4H, entre as demais gramíneas amplamente estudadas, encontrou-se 91% e 91,14% CCoAOMT do arroz, 79,6% e 82% CCoAOMT do trigo, 94,33 e 94,2% CCoAOMT do sorgo, 87 e 86% CCoAOMT da aveia, 90% e 94,25% PAL do arroz, 82% e 93,33% PAL do trigo, 92 % e 89,5% PAL da aveia, 94,33 e 95% PAL do sorgo, 97% e 91% PAL cana-de-açúcar, 90% e 93% PAL da cevada, 76% C4H do arroz, 94% C4H do sorgo, 89% C4H do trigo e 87% C4H da cevada, em B. brizantha e P. maximum, respectivamente. A altíssima similaridade encontrada entre os fragmentos dos genes da via dos fenilpropanóides em B. brizantha e P. maximum, principalmente com o milho e arroz que possuem seu genoma em avançado estudo e conhecimento, possibilitam o uso do banco de dados destas espécies para estudos futuros de biologia molecular. / The rapid decline in digestibility of cell wall, due to lignification, hinders the efficient use of tropical grasses. The objective was to detect and sequence the complete cDNA of the major genes responsible for lignin biosynthesis process, CCoAOMT, PAL and C4H in grasses Brachiaria brizantha Stapf. cv. Marandu and Panicum maximum Jacq. cv. Tanzania. Samples of fodder plant species were collected from the field agrostology and taken immediately to the laboratory for extraction of total RNA. After treatment of total RNA with the Generac kit (Invitrogen), we obtained the full length 3\'and 5\' cDNA of forage B. brizantha and P. maximum. The specific primers were designed based on sequences of B. brizantha, P. maximum and corn, deposited in GenBank, and were ringed with primers 3 \'and 5\' of the Generac kit to obtain the total length of the gene. The amplifications were performed by qualitative PCR and the products were purified, cloned and sequenced in both directions. We found some problems with optimization in the sequencing reaction and obtained 67.25% and 82.22% of the CCoAOMT gene, 13.29% and 26.16% of PAL gene and 13.22% of the C4H gene in B. brizantha and P. maximum, respectively. The sequencing of genes encoding enzymes involved in lignification, showed high similarity with the nucleotide sequences of maize, and it was possible to identify and classify them according to the classes that make up each gene. B. brizantha and P. maximum 89.6% presented with CCoAOMT 1 and 88.3% with CCoAOMT 3, 96% and 95% to 96% with PAL1 and C4H1, respectively. By analyzing the similarities of the nucleotide sequences of the fragments sequenced, the genes for CCoAOMT, PAL and C4H, among the other grasses studied extensively, met 91% and 91.14% of the rice CCoAOMT, 79.6% and 82% of the CCoAOMT wheat, 94.33% and 94.2 CCoAOMT sorghum, 87 and 86% oat CCoAOMT, 90% and 94.25% of the rice PAL, 82 PAL% and 93.33% for wheat, 92% and 89.5 PAL% oats, 95% and 94.33 PAL sorghum, 97% and 91% PAL cane sugar, 90% and 93% PAL barley, rice 76% C4H, C4H 94% sorghum, 89% the C4H C4H wheat and barley 87% in B. brizantha and P. maximum, respectively. The high similarity found among the fragments of the genes of the phenylpropanoid pathway in B. brizantha and P. maximum, especially with corn and rice that have their genome in advanced study and knowledge can enable the use of the database of these species for future studies of molecular biology.

Submitted by DOMINGOS DA COSTA FERREIRA JÚNIOR (junior.domingos@uol.com.br) on 2018-04-27T12:27:20Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Domingos Ferreira.pdf: 1159586 bytes, checksum: 8338f8062aacebc38ac35fa429710de0 (MD5) / Approved for entry into archive by Alexandra Maria Donadon Lusser Segali null (alexmar@fcav.unesp.br) on 2018-05-02T19:01:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ferreirajunior_dc_me_jabo.pdf: 1159586 bytes, checksum: 8338f8062aacebc38ac35fa429710de0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-02T19:01:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ferreirajunior_dc_me_jabo.pdf: 1159586 bytes, checksum: 8338f8062aacebc38ac35fa429710de0 (MD5) Previous issue date: 2018-03-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Muitos estudos apontam que o ácido salicílico (AS) está envolvido na adaptação de plantas a estresses abióticos. Entretanto, pouco se sabe sobre a ação deste hormônio na síntese de importantes metabólitos secundários em condições de estresse, como a lignina. Para tanto, foram estudados neste trabalho os efeitos de AS exógeno no crescimento, lignificação, metabolismo antioxidativo, acúmulo de osmólitos compatíveis e acúmulo de Na+ e macronutrientes em folhas de milho sob concentrações crescentes de NaCl. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 2x4, representado pelas concentrações de AS (0,0 e 0,5 mM) e concentrações de NaCl (0, 50, 100 e 150 mM). As plantas foram submetidas aos tratamentos no estádio fenológico V4 (quatro folhas completamente desenvolvidas), enquanto que as avaliações foram realizadas no estádio V6 (seis folhas completamente desenvolvidas). Foram avaliados os seguintes parâmetros na parte aérea: área foliar, massa seca, teor de lignina, peroxidação lipídica, teor de peróxido de hidrogênio (H2O2), atividade enzimática da superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT), teor de prolina (Pro) e glicina betaína, relação Na+/K+ e teor de macronutrientes (N, P, Ca, Mg, S). O estresse salino reduziu o crescimento da parte aérea da planta, além de induzir maior acúmulo de Pro e GB, peroxidação lipídica, atividade da CAT e lignificação foliar. A adição de AS à solução nutritiva atenuou o efeito da salinidade sobre o crescimento vegetal até a concentração de 100 mM de NaCl, o que pode estar relacionado à maior lignificação, aumento na atividade da SOD e teores de Pro e H2O2, maior teor de N e Ca, além de reduções nos níveis foliares de Na+ e peroxidação de lipídios. Dessa forma, conclui-se que o AS exógeno atenua os efeitos deletérios de estresse salino baixo e moderado por três vias: maior lignificação foliar, o que pode se relacionar à maior produção de H2O2; menor peroxidação lipídica, relacionada à maior atividade de SOD; e menor teor foliar de Na+, aliado a aumento nos teores de Ca2+ e N. / Several studies demonstrate that salicylic acid (AS) is involved in the adaptation responses of plants to abiotic stresses. However, not much is known about the action of this hormone on the synthesis of important secondary metabolites, as lignin. For this purpose, in this work it was assessed the effects of exogenous application of SA on the growth, lignification, antioxidant metabolism, compatible osmolytes content, and concentration of Na+ and in maize leaves under increasingly NaCl concentrations. It was adopted a completely randomized design and a 2x4 factorial layout, representing SA concentrations (0.0 and 0.5 mM) and NaCl concentrations (0, 50, 100 and 150 mM) in hydroponics. Plants were exposed to the treatments at the V4 phenological stage (with four completely developed leaves), and evaluations were performed at V6 stage (six completely developed leaves). The following parameters were assessed on shoots: leaf area, dry weight, lignin content, lipid peroxidation, enzymatic activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), proline (Pro) and glycinebetaine (GB) contents, Na+ /K+ ratio and macronutrients concentration (N, P, Ca, Mg and S). Salt stress impaired shoot growth, also inducting higher accumulation of Pro and GB, lipid peroxidation, CAT activity, leaf lignification and also lower content of all evaluated nutrients. The application of AS alleviated the deleterious effects of salinity on maize shoot growth until 100 mM of NaCl, what can be related to an enhancement of SOD activity, lignin, proline and H2O2 contents, higher N and Ca contents, as to lower lipid peroxidation and Na+ content. This way, it is concluded that exogenous AS mitigates the negative effects of low and moderate salt stress on maize through three main ways: higher leaf lignification, which can be correlated with higher H2O2; lower lipid peroxidation, explained by higher SOD activity; and lower Na+ content, followed by increased leaf contents of Ca2+ .

Orientador:Jorge Vega / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-12T04:10:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Messias_Ueliton_D.pdf: 899792 bytes, checksum: c79dd05dd46e901a7add3fa66d7afc3f (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: As plantas defendem-se continuamente contra ataques de bactérias, vírus, fungos, invertebrados e de outras plantas. O estresse oxidativo é um tipo de resposta fisiológica da planta após o reconhecimento do patógeno, podendo resultar em sintomas nas plantas dependendo da sensibilidade do hospedeiro, e também relacionada à mecanismos de defesa. Foram analisadas plantas de soja cultivares BRS132 (muito sensível) e IAC17 (pouco sensível) infectadas pelo Cowpea mild mottle virus (CPMMV) e plantas de feijoeiro cultivar BT2 infectado pelo Cowpea aphid-borne virus (CABMV). O trabalho teve como objetivos avaliar a concentração de peróxido de hidrogênio, analisar a resposta antioxidante das plantas à infecção viral quanto às variações na atividade da superóxido dismutase, catalase, ascorbato peroxidase, guaiacol peroxidase e siringaldazina peroxidase e verificar as localizações dos vírus e das peroxidases em diferentes tecidos das plantas. O CPMMV induziu uma doença aguda, com sintomas severos e culminando com a morte da planta de soja 'BRS132'. Na soja 'IAC17', o vírus induziu uma doença crônica com mosaico leve a partir da segunda folha trifoliolada. As concentrações de peróxido de hidrogênio e as atividades da catalase, ascorbato peroxidase, guaiacol peroxidase e siringaldazina peroxidase foram maiores nas plantas infectadas, tanto na soja 'BRS132' como na soja 'IAC17', em relação às plantas sadias. O CPMMV foi localizado nos tecidos do pecíolo e do caule, na soja 'BRS132' nas regiões periféricas e medula, e na soja 'IAC17' principalmente nas regiões periféricas. No feijoeiro cultivar BT2, o CABMV induziu resposta aguda na primeira folha foram maiores nas plantas infectadas, exceto a atividade da superóxido dismutase, que apresentou valores similares nas plantas infectadas e nas sadias. O CABMV foi localizado nas regiões periféricas e medula dos tecidos do pecíolo, e no caule a invasão foi limitada à região periférica. As peroxidases e a siringaldazina peroxidase foram localizadas nas mesmas regiões do pecíolo onde foram detectados o CPMMV e o CABMV. No feijoeiro 'BT2', a infecção viral induziu uma resposta semelhante à observada na soja 'BRS132', com algumas diferenças relacionadas ao fato de que neste caso, a infecção pelo CABMV não resultou na morte da planta de feijoeiro. Também se observou aumento expressivo de atividade da siringaldazina peroxidase no 7º dia após inoculação, diferente da soja 'BRS132' em que este aumento ocorreu mais tarde. A invasão generalizada dos vírus no pecíolo foi semelhante em feijoeiro 'BT2' e soja 'BRS132', principalmente nos dias em que começou a ocorrer abscisão dos folíolos. Já a invasão do caule foi generalizada em soja 'BRS132' e limitada à região periférica em feijoeiro. Possivelmente, o aumento precoce de atividade da siringaldazina peroxidase em feijoeiro, já no 7º dia após inoculação, limitou a invasão do vírus aos tecidos periféricos do caule. Isto explicaria o fato de o feijoeiro 'BT2' não sofrer morte da gema apical e da planta. trifoliolada, apresentando sintomas de mosaico, maior rugosidade, lesões necróticas nas nervuras e folíolos ''fechados''. Nesta cultivar, todos os parâmetros avaliados. / Abstract: Plants defend themselves from attacks of bacteria, fungi, viruses, invertebrate and other plants. Oxidative stress is a kind of physiological response of the plant related to defense mechanisms after recognition the pathogen, which may result in disease symptoms depending on host sensitivity. In this work, plants of two varieties of soybean infected by Cowpea Mild Mottle Virus (CPMMV), one highly sensitive (BRS132) and other with low sensitivity (IAC17) to the virus, were analyzed. Also, responses of bean plants (cv. Black Turtle 2, BT2) to Cowpea Aphid-Borne Mosaic Virus (CABMV) were examined. The parameters assessed included peroxide content (as hydrogen peroxide, H2O2), and activity of the following enzymes: superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxidase, guayacol peroxidase and syringadazine peroxidase. Distribution of virus and peroxidases in different tissues was also examined. In soybean cv BRS132, CPPMV induced an acute disease with severe symptoms finally resulting in plant death. In the less sensitive soybean cv IAC17, CPMMV induced a chronic disease with mild mosaic which was only visible in the second trifoliate and later leaves. Peroxide content and activity of guayacol and syringaldazine peroxidases were higher in infected plants of both cultivars. The virus was immuno-localized in stem and petiole cross sections, appearing in peripheral tissues and pith in cv BRS132, whereas in cv IAC17 it was localized mainly in the peripheral portion. In bean cv BT2, CABMV induced a acute response in the first trifoliate leaf, which presented a rough mosaic, necrotic lesions in veins and a "wilted" aspect. In this species all the assessed parameters showed higher values in the infected plants. Only the activity of superoxide dismutase was similar in healthy and infected plants. The vírus was localized in the pith and peripheral tissues of bean petioles, and only in the peripheral region of stems. Peroxidase and syringaldazine peroxidase activities were localized in the same tissues of the petiole where the CPMMV was localized in soybean plants and CABMV in bean plants. The response to CABMV observed in bean cv BT2 was similar to the response of soybean BRS132 to CPMMV, with some differences, since in bean the virus infection did not induce plant death. A significant rise in syringadazine activity was detected seven days after inoculation (DAI) in beans, while in soybean this increase occurred one day later. Both species also showed similar pattern of invasion of petiole tissues by the virus, mainly at the moment of abscission of leaflets. However, the virus invasion of stem was generalized in soybean BRS132 and contrastingly, limited to the peripheral tissues in bean. One possibility is that the early increase in syringaldazine activity observed in bean 7 DAI is indicative of some type of restriction to the spread of the virus, limiting it to the stem peripheral tissues. Probably this restricted spread of the virus in the stem underlies the survival of the apical meristem in bean cv BT2 in contrast to the death of the meristem in soybean cv BRS132. / Doutorado / Doutor em Biologia Vegetal