A eritropoietina (EPO) é um hormônio que pertence a um grupo de fatores de crescimento hematopoiético, controlando a proliferação e a diferenciação de células da medula óssea. Ela age induzindo a elevação da produção de células vermelhas, aumentando a quantidade de hemoglobina e o oxigênio circulante. Este hormônio é principalmente secretado pelo rim, e é amplamente usado na medicina no tratamento de anemias, desordens renais e cardíacas, tumores e diversas outras doenças. A EPO recombinante tem sido produzida em células de mamíferos (COS-1 e CHO) em culturas in vitro e tem sido expressa experimentalmente em células de insetos, leveduras e bactérias. Até o momento, há somente uma descrição da expressão transgênica desta proteína em plantas sem, no entanto, sucesso na regeneração de plantas saudáveis e férteis. No presente trabalho, plantas transgênicas de arroz (Oryza sativa) e tabaco (Nicotiana tabaccum) contendo o gene da EPO foram geradas, nas quais foi avaliada a expressão gênica e detectada a presença da proteína recombinante. O gene recombinante da EPO utilizado foi sintetizado baseado na técnica de “overlapping” de nucleotídeos. Um fragmento de 582 pb correspondente ao cDNA da EPO foi clonado e submetido a seqüenciamento automático. Uma mutação no nucleotídeo 252 (G A) foi identificada, o que não modificou o aminoácido codificado pelo códon, uma glicina. O fragmento foi transferido para o vetor de expressão pWUbi.tm1, o qual contém o promotor do gene da ubiquitina e o terminador tm1'. Este cassete de expressão foi transferido para o vetor binário pWBVec4a, que foi transformado nas cepas AGL1 e LBA4404 de Agrobacterium tumefaciens. Estas cepas foram utilizadas na transformação de arroz e de tabaco, respectivamente. A integração do transgene no genoma da planta foi comprovada por PCR. A expressão da EPO nas plantas de tabaco foi detectada por RT-PCR convencional e quantitiativa, e a presença da proteína foi avaliada por SDS-PAGE e Western blot, provando o sucesso da obtenção de plantas transgênicas de tabaco expressando EPO. Foi obtida por auto-fecundação a geração T1, a qual apresentou segregação mendeliana. Nenhuma das plantas avaliadas apresentou qualquer tipo de deformidade ou mal-formação. Não foi possível a obtenção de plantas de arroz transgênicas devido à deficiência das mesmas no processo de regeneração, possivelmente em conseqüência da super-expressão do transgene em função do promotor escolhido. / Erythropoietin (EPO) is a hormone that belongs to a group of growth hematopoeitic factors, which control the proliferation and differentiation of marrow bone´s cells. It acts inducing the production of blood red cells, increasing the amount of circulating hemoglobin and oxygen. This hormone, mostly secreted by kidneys, is widely used in medicine as a treatment for anaemia, kidney and heart disorders, tumors and numerous diseases. Recombinant EPO has been produced in mammalian cells (COS-1 and CHO) cultured in vitro and has been also experimentally inserted into insect, yeast and bacterial cells. Up to now, to the best of our knowledge, there is only one description of transgenic expression of this protein in plants but without success in the generation of healthy, fertile plants. In the present work we evaluated the expression of human EPO in plants such as rice (Oryza sativa) and tobacco (Nicotiana tabaccum). The recombinant EPO gene was synthesized based on the nucleotide “overlapping” technique. A fragment of 582 bp corresponding to the EPO cDNA was cloned and then submitted to automatic sequencing. At that time, a mutation on nucleotide 252 (G A) was identified. It did not modify the encoded amino acid of the codon, a glycine. This fragment was transferred to the expression vector pWUbi.tm1, armed with the promoter of the ubiquitin gene and the terminator tm1’. This expression cassette was transferred to the binary vector pWBVec4a, which was then transformed into strains ALG1 and LB4404 of Agrobacterium tumefaciens. These strains were employed in the transformation of rice and tobacco, respectively. Transgenic integration into plant genomes was evaluated by PCR. The expression of EPO in tobacco plants was detected by conventional and quantitative RTPCR and the presence of the protein was evaluated by SDS-PAGE and western blot, successfully proving the generation of transgenic tobacco plants expressing EPO. By selfcrossing it was obtained a collection of T1 plants, which presented mendelian segregation of the transgene, and none of the plants presented any kind of miss-formation or deformity. It was not possible to obtain rice transgenic plants due to their deficiency in the regeneration process, possibly due to the transgene over-expression driven by the ubiquitin promoter.

As espécies reativas de oxigênio (ERO) são produzidas constantemente pelo metabolismo aeróbico. Em situações de estresse biótico ou abiótico, a produção é aumentada e a toxicidade das ERO pode conduzir a diversos danos celulares. As ERO atuam também como moléculas sinalizadoras regulando a expressão de genes de defesa a estresses, senescência, morte programada da célula, crescimento e desenvolvimento da planta, entre outros processos metabólicos. Uma vez que as ERO são tóxicas e também participam de eventos de sinalização, as células vegetais requerem mecanismos que regulem finamente a concentração intracelular destas moléculas. A ascorbato peroxidase (APx) é uma enzima fundamental do metabolismo antioxidante, catalisando a decomposição do H2O2. Em arroz, a APx é codificada por oito genes, cujas isoformas são caracterizadas por sua localização subcelular: citosólica, peroxissomal, mitocondrial ou cloroplástica. O objetivo deste trabalho foi caracterizar funcionalmente as APx citosólicas (OsAPx1 e OsAPx2) e peroxissomais (OsAPx3 e OsAPx4). A estratégia utilizada foi o silenciamento pós-transcricional por RNA de interferência (RNAi) dos genes individualmente e de ambos os genes codificantes de isoformas do mesmo compartimento subcelular. A redução da expressão de cada gene, assim como de ambos os genes de um compartimento, resultou na produção de diferentes sinais. As plantas RNAi mostraram diferentes fenótipos e padrões de expressão transcricional dos genes da família OsAPx. Analisando as plantas silenciadas para os genes OsAPx1 e OsAPx2 sob estresse com radiação UV e altas doses de alumínio, foi observada compensação por outras enzimas antioxidantes e aclimatação, possivelmente sinalizados pelos níveis mais elevados de H2O2. Estes resultados indicam que cada isoforma de OsAPx pode apresentar funções específicas na célula. / Reactive Oxygen Species (ROS) are continually produced by aerobic metabolism. Under biotic and abiotic stresses, the production is enhanced and the ROS toxicity can lead to cell damage. ROS act also as signalling molecules and are able to regulate the expression of resistance genes, senescence, programmed cell death, plant growth and development, among other metabolic processes. By the fact that ROS are cytotoxic and make part of signalling events, plant cells need mechanisms to tightly regulate the intracellular concentration of these molecules. Ascorbate peroxidase (APx) is a fundamental enzyme of the antioxidant metabolism, it catalyses the H2O2 decomposition. In rice, APx are encoded by a small multigene family, and the different isoforms are classified according to their subcellular localization: cytosolic, peroxisomal, mithocondrial or chloroplastic. The present work aimed to characterize the function of cytosolic (OsAPx1 and OsAPx2) and peroxisomal (OsAPx3 and OsAPx4) APx isoforms. The strategy was the post-transcription silencing by interference RNA (RNAi) of single genes and both genes of the same subcellular localization. The reduced expression of each gene or both genes from the same compartment resulted in the development of different signals. RNAi plants showed changes in the phenotype and in the transcriptional expression of the OsAPx gene family. The analyses of OsAPx1 and OsAPx2 silenced plants under stresses with UV radiation and aluminum revealed that the lack of APx was compensated by other antioxidant enzymes and the acclimation could be signaled by the increased level of H2O2. These results indicate that each isoform of APx should have specific functions in the cell.

Extensas áreas de produção de arroz irrigado podem ser afetadas pela escassez de água durante o ciclo da cultura, dependendo das precipitações pluviais e do gerenciamento dos mananciais hídricos pelo produtor. A irrigação intermitente é uma alternativa para a otimização do uso da água pela lavoura. Entretanto, esse manejo altera a dinâmica e disponibilidade de nutrientes na solução do solo, podendo afetar também a cultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eletroquímica e a dinâmica de nutrientes na solução do solo, assim como a resposta do arroz ao parcelamento da adubação nitrogenada, em diferentes sistemas de irrigação. O experimento foi conduzido no campo, no ano agrícola de 2012/13, em um Gleissolo, na Estação Experimental do Arroz (EEA) do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA), em Cachoeirinha/RS. Os tratamentos testados foram: irrigação contínua e irrigação intermitente com uma e duas supressões no estágio vegetativo. Nas subparcelas, o manejo de aplicação de N constou de 0 kg ha-1 e 150 kg ha-1 em duas e três vezes. A eletroquímica é afetada pelos sistemas de irrigação e influenciam a dinâmica e disponibilidade dos nutrientes na solução do solo. Na irrigação contínua a disponibilidade dos nutrientes é maior em relação às irrigações intermitentes. Embora a biomassa e o acúmulo do nitrogênio sejam afetados, a produtividade não diferenciou entre os sistemas de irrigação e o manejo de adubação nitrogenada. A intermitência pode ser utilizada como uma ferramenta para melhorar a eficiência de utilização do nitrogênio pela cultura do arroz irrigado. / Large areas of irrigated rice production can be affected by water scarcity during the crop cycle, depending on rainfall and management of water sources by farmer. Intermitent irrigation is an alternative to the optimization of water use by the crop. However, this management modifies the nutrient dynamics and availability in the soil solution and may also affect the crop. The objective of this study was to evaluate the electrochemical and nutrient dynamics in the soil solution, as well as the response of rice to the split of nitrogen fertilization under different irrigation systems. The experiment was conducted under field conditions in the 2012/13 agricultural season, on an Albaqualf soil in the Rice Experiment Station of Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA), in Cachoeirinha/RS. The treatments tested were: continuous flooding and intermittent irrigation with one and two dry cycles in the vegetative stage. Subplots consisted of nitrogen application of 0 kg ha-1 and 150 kg ha-1 in two and three splits. The soil solution electrochemistry is affected by irrigation systems and influence the nutrients dynamics and availability. In continuous flooding, nutrients availability is greater compared to intermittent irrigation. Although biomass and nitrogen accumulation are affected, grain yield did not differ between the irrigation systems and nitrogen fertilization management. The intermittent irrigation can be used as a tool to improve the nitrogen use efficiency by irrigated rice.

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

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2016-09-13T18:30:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 20151030 Dissertação Final Alcione.pdf: 4280380 bytes, checksum: b23fb29d4fb2573f1ab1cefb2b36019c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T18:30:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 20151030 Dissertação Final Alcione.pdf: 4280380 bytes, checksum: b23fb29d4fb2573f1ab1cefb2b36019c (MD5) Previous issue date: 2015-09-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / O presente trabalho é resultado da necessidade de identificar o grau de utilização e demandas relacionadas à mecanização agrícola na produção de arroz irrigado nos assentamentos do núcleo operacional de São Gabriel. Os resultados foram obtidos através da consulta a banco de dados do Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária – Superintendência Regional do Rio Grande do Sul e entrevista as famílias de agricultores assentados, representantes de projetos de lavoura de arroz irrigado. Foram identificados diferentes tipos de manejo e sistemas de cultivo, sendo eles: manejo agroecológico com sistema pré-germinado; manejo agroecológico com sistema convencional; manejo não agroecológico com sistema convencional; e manejo não agroecológico com sistema de cultivo mínimo. Para cada tipo de manejo foram levantadas informações relacionadas a caracterização das famílias; máquinas e equipamentos utilizados; aspectos qualitativos; aspectos econômicos; e demandas relacionadas a mecanização agrícola. A determinação do índice de mecanização tecnicamente planejado foi através do levantamento das operações a executar; determinação das épocas de realização; estimativa do ritmo operacional; e estimativa do número de conjuntos mecanizados. Foi possível observar em todos os tipos de manejo e sistemas de produção de arroz irrigado, que a mecanização está presente em todas as atividades e que as máquinas equipamentos agrícolas possuem elevado tempo de uso, pois em média tratores com 25,3 anos de uso e colhedoras com 28,9 anos de uso. Também foi observado que o índice de mecanização utilizado pelos agricultores assentados esta 163% superior ao índice de mecanização tecnicamente planejado. Quanto às demandas relacionadas à mecanização, agricultores apontam para a necessidade de melhorias nos tratores agrícolas, projeto de colhedoras autopropelidas de menor porte e projetos e reprojetos de alguns implementos específicos. / This work aimed to identify the degree of use and demands related to agricultural mechanization in irrigated rice crops of St. Gabriel agrarian reform settlements. The results were obtained by consulting the database of the National Institute of Colonization and Agrarian Reform - Regional Superintendency of Rio Grande do Sul and by means of interviews with settled farmer families which were representatives of irrigated rice crop projects. Different types of management and farming systems were identified as agroecological management with pre-germinated system; agroecological management with conventional system; non-agroecological management with conventional system; and non-agroecological management with minimum cultivation. For each type of management, information was collected taking into account the characteristics of the families, the used machinery and equipment, and economical aspects and demands for agricultural mechanization. The determination of the technically planned mechanization index was obtained by a survey of operations to be implemented; determination of planting dates; estimated operatinal speed; and estimated number of mechanized sets. It was observed in all types of irrigated rice management production that mechanization was present in all activities but that agricultural machinery and equipment had high usage time. On average, tractors had 25.3 years of use and the harvesters had 28.9 years of use. It was also observed that the level of mechanization used by farmers is 163% higher than that of technically planned level of mechanization. As for the demands related to mechanization, farmers point to the necessity for improvements of agricultural tractors, auto propelled harvesters of smaller sizes and projects of some specific implements.

Several causes are pointed as responsible for the numbness in seeds of rice. The fenolic compounds have influence in the swinging between promoters and inhibitors of the germination of seeds, could represent an obstacle to the diffusion of gases. Several treatments are used with the purpose of overcoming the dormence in seeds and alternative methods appear to try to solve this problem, as the ultrasound radiations. That technique, for being little used in seeds, however, it presents optimization difficulty, as well as the lack of specific knowledge about the action of the radiation promoted by the ultrasonic waves in living tissues. The objective of the work was to evaluate the chemical effects produced by the ultrasound about the overcoming of the dormence and physiologic quality of seeds of rice. Seeds of irrigated rice cv. IRGA 417 and of drier cv. Spring, submitted to the exhibition of the ultrasonic waves by periods of 5, 10, 15 and 20 minutes and temperatures of 20, 30 and 40 oC. The variables analyzed after each treatment were: germination, first counting and index of germination speed. The results indicated that there was variation in the answers of the culture to the treatments, and the best results were found in the highest temperatures. It was concluded that the ultrasound radiations affect the quality of the seeds of rice, being a promising method for the overcoming of the dormence, still needing her standardization. / Inúmeras causas são apontadas como responsáveis pela dormência em sementes de arroz. Os compostos fenólicos destacam-se por interferirem no balanço entre promotores e inibidores da germinação de sementes, podendo representar um obstáculo à difusão de gases. Vários tratamentos são utilizados com a finalidade de superar a dormência em sementes e, portanto, surgem métodos alternativos para sua superação, como as radiações de ultra-som. Essa técnica, por ser pouco utilizada em sementes, no entanto, apresenta dificuldade de otimização, bem como a falta de conhecimento específico sobre o efeito da radiação promovida pelas ondas ultra-sônicas em tecidos vivos. O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos sonoquímicos produzidos pelo ultra-som sobre a superação da dormência e qualidade fisiológica de sementes de arroz. Utilizaram-se sementes de arroz irrigado cv. IRGA 417 e de sequeiro cv. Primavera, submetidas à exposição das ondas ultra-sônicas por períodos de 5, 10, 15 e 20 minutos e temperaturas de 20, 30 e 40 oC. As variáveis analisadas após cada tratamento foram: germinação, primeira contagem e índice de velocidade de germinação. Os resultados indicaram que houve variação nas respostas das cultivares aos tratamentos, sendo que os melhores resultados foram encontrados nas temperaturas mais elevadas. Concluiu-se que as radiações de ultra-som afetam a qualidade das sementes de arroz, sendo um método promissor para a superação da dormência, necessitando ainda sua padronização.

Strigolactones (SLs) are a class of plant hormones regulating several aspects of plant growth and development according to nutrient availability, particularly the modulation of root and shoot architectures. Under nutrient deficiency, SLs are abundantly released into the soil to recruit a plant-beneficial partner, arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), and establish plant-AMF symbiosis that provides the plant with minerals and water. However, released SLs are also seed germination signals for the root parasitic plants Orobanchacea family and pave their way to the host plants’ roots. “New comers” in the field of plant hormones, their large structural variety intrigues and led to ask why plants produce many different types of SLs. In this work, we generated tools that can help to link the SL structural diversity with their biological function(s). The most common way to evaluate SL activity is based on their ability to be parasitic seeds’ germination stimulants. Despite being the most sensitive assay for SL quantification, parasitic seed-based bioassays are laborious and time-consuming as performed usually manually. Therefore, we developed a detection algorithm, SeedQuant, which identifies and counts germinated and non-germinated seeds 600 times faster than a trained human; thus, reducing the data processing from days down to minutes. To gain quantitative insights in SL perception, depending on the structural diversity, we developed a precise and detailed protocol for the use of a genetically encoded biosensor in Arabidopsis protoplast, StrigoQuant. StrigoQuant takes advantage of the SL-dependent degradation of the repressor protein AtSMXL6 coupled with luciferase reporter proteins. We also tried to adapt this molecular sensor to the rice repressor protein D53, but the use of rice protoplasts made it very challenging. Moreover, to better understand the later steps in SL biosynthesis in vivo, we generated CRISPR/Cas9-based rice mutants and shed light on the biological function of different SLs at the organismal level. MAX1-900 mutants defined the minor role of the canonical SL 4-deoxyorobanchol (4DO) - a major plant SL - in determining rice architecture, while being a crucial contributor to rhizospheric interactions. Finally, we reviewed other strategies to decipher plant signaling pathways in general.

Every day more than half of the world consumes rice as a primary dietary resource. Thus, rice is one of the most important food crops in the world. Rice and its wild relatives are part of the genus Oryza. Studying the genome structure, function, and evolution of Oryza species in a comparative genomics framework is a useful approach to provide a wealth of knowledge that can significantly improve valuable agronomic traits. The Oryza genus includes 27 species, with 11 different genome types as identified by genetic and cytogenetic analyses. Six genome types, including that of domesticated rice - O. sativa and O. glaberrima, are diploid, and the remaining 5 are tetraploids. Three of the tetraploid species contain the CCDD genome types (O. grandiglumis, O. latifolia, and O. alta), which arose less than 2 million years ago. Polyploidization is one of the major contributors to evolutionary divergence and can thereby lead to adaptation to new environmental niches. An important first step in the characterization of the polyploid Oryza species is the generation of a high-quality reference genome sequence. Unfortunately, up until recently, the generation of such an important and fundamental resource from polyploid species has been challenging, primarily due to their genome complexity and repetitive sequence content. In this project, I assembled two high-quality genomes assemblies for O. grandiglumis and O. latifolia using PacBio long-read sequencing technology and an assembly pipeline that employed 3 genome assemblers (i.e., Canu/2.0, Mecat2, and Flye/2.5) and multiple rounds of sequence polishing with both Arrow and Pilon/1.23. After the primary assembly, sequence contigs were arranged into pseudomolecules, and homeologous chromosomes were assigned to their respective genome types (i.e., CC or DD). Finally, the assemblies were extensively edited manually to close as many gaps as possible. Both assemblies were then analyzed for transposable element and structural variant content between species and homoeologous chromosomes. This enabled us to study the evolutionary divergence of those two genomes, and to explore the possibility of neo-domesticating either species in future research for my PhD dissertation.

Le riz (Oryza sativa L) est la source principale d'alimentation pour plus de la moitié de la population mondiale (Khush, 2005). La production de riz devrait augmenter de plus de 40% en 2030 pour satisfaire la demande de croissance de la population. Chaque année, environ 25% de la production est perdue à cause des insectes ravageurs, des maladies et des mauvaises herbes (Khus, 2005). Des pertes semblables sont dues aux stress abiotiques comme la sécheresse. L'objectif de mon travail de thèse a consisté à étudier la fonction de deux facteurs de transcription (FT) à boîte MADS OsMADS25 et OsMADS26 dans la réponse aux stress ou dans le développement. Pour cela, j'ai généré des lignées de riz surexprimant les ADNc codant ces FT et aussi des lignées interférées pour le gène OsMADS26 en utilisant deux GST différentes pour induire de l'ARN interférence destiné à détruire les ARNm OsMADS26. Dans le cas du gène OsMADS25 qui appartient à un groupe de cinq gènes phylogénétiquement proches, j'ai généré des plantes exprimant la protéine OsMADS25 fusionnée avec le motif répresseur dominant de la transcription EAR. Les lignées T2 exprimant le FT OsMADS25 fusionné au motif EAR présentent un phénotype semblable à celui d'une lignée d'insertion de TDNA dans ce gène. Ces plantes sont caractérisées par une forte réduction du nombre de leur talle et par une hauteur plus importante de la talle principale. Les plantes qui surexpriment OsMADS25 natif ne présentent pas de phénotype particulier. Ceci suggère que le gène OsMADS25 pourrait être impliqué dans la régulation du nombre de talles chez le riz bien qu'il soit exprimé au niveau de la racine. Le mode d'action du gène OsMADS25 sur le contrôle du développement des méristèmes axillaire du riz reste à préciser. Les lignées interférées OsMADS26 présentent une meilleure résistance à Magnaporthe oryzae (Mo) et à Xanthomonas oryzae pv. Oryzae (Xoo), deux principaux pathogènes du riz, et aussi une meilleure capacité de restauration après l'application d'un stress hydrique par rapport aux lignées témoin tandis que les lignées surexprimant OsMADS26 sont plus sensibles à ces stress. Les analyses de QPCR et du transcriptome que nous avons effectuées ont mis en évidence l'expression constitutive plus élevée dans les lignées interférées de plusieurs gènes de réponse aux stress biotique et abiotique. Ces résultats suggèrent que OsMADS26 pourrait être un inhibiteur général des mécanismes de défense de la plante et que les plantes interférée OsMADS26 sont dans un statut physiologique de type primed-like qui leur permettent d'être plus résistantes aux stress. Les lignées interférées pour OsMADS26 sont très peu affectées dans leur développement. Le gène OsMADS26 est donc un gène très intéressant pour les programmes d'amélioration du riz / MADS-box transcription factors (TF) have been mostly characterized for their involvement of plant development such as floral organogenesis and flowering time. Some of them are involved in stress related developmental processes such as abscission, fruit ripening and senescence. Overexpression of the rice OsMADS26 TF suggested a function in stress response. Here we report that OsMADS26 interfered lines presented a better resistance against two major pathogens of rice, Xanthomonas oryzae (Xoo) and Magnaportae oryzae (Mo) and a better recovery capacity after a water stress period. Transcriptome analysis revealed that several biotic and abiotic stresses related genes were up regulated in OsMADS26 interfered lines. In addition QPCR analysis showed that the expression of a set of biotic and abiotic genes was induced when OsMADS26 interfered lines were infected by Xoo or submitted to a water stress. This indicated that OsMADS26 is a negative regulator of biotic and abiotic stress response in rice. Taking in account the data previously published that showed that inducible overexpression of OsMADS26 resulted in the activation of expression of genes involved in jasmonic acid or reactive oxygen species biosynthesis, we postulate that OsMADS26 may be a hub regulator of stress response in rice and that it may be posttranscriptional regulated to modulate negatively or positively rice response to various stresses.In addition we have shown in this thesis that an insertion mutant line disrupting the OsMADS25 gene is characterized by a reduced number of tiller. This phenotype was also obtained in transgenic lines expressing the OsMADS25 transcription factor fused with a dominant motif inhibitor of transcription. Thissuggested that OsMADS25 is involved in the control of tiller development in rice.Key words: Rice, stress, blast, tillering, MADS-box, transcription factor, OsMADS26, OsMADS25, transcriptome

O Departamento de Genética da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" - ESALQ/USP possui um banco de germoplasma de arroz com aproximadamente 460 acessos, oriundos de diferentes instituições de pesquisa do Brasil e do mundo. Desses, cerca de 190 acessos pertenciam ao Japão, 142 são de origem Filipina e os demais são variedades crioulas e cultivares brasileiras. Tais acessos estão passando por uma extensa pesquisa científica afim de obter informações a respeito de sua origem, diversidade e estruturação genética. Este trabalho teve como objetivo estudar a diversidade genética e fazer uma análise de associação genômica ampla (GWAS) de características diversas dos acessos, a fim de conhecer a diversidade e estrutura genética dos mesmos e as regiões genômicas responsáveis pelo controle de características que poderiam ser utilizadas em programas de melhoramento. A genotipagem foi realizada utilizando marcadores SNPs (Single Nucleotide Polimorfism) gerados por meio da tecnologia DArTseq (Diversity Arrays Sequence) de genotipagem por sequenciamento (GBS). A Diversidade genética da população foi analisada por meio do pacote \"hierfstat\", implementado no Software R, onde foram utilizados 269 acessos (os acessos de origem Filipina e Brasileira). Para as análises de associação foram utilizados os 142 acessos filipinos. A instalação dos experimentos de caracterização fenotípica foi realizada em áreas de cultivo de sequeiro, na área experimental do Departamento de Genética da ESALQ/USP em dois anos agrícolas. O delineamento experimental foi de blocos aumentados, sendo realizados os tratos culturais recomendados para a cultura. Os acessos foram caracterizados de acordo com descritores indicados pelo IBPGR - IRRI (Rice Advisory Committee). Os caracteres avaliados foram: Número de dias para a emergência (NDE); Número de dias para o florescimento (NDF); Ciclo total da planta (CTP); Massa de cem sementes (MCS); Produtividade de grãos (PG); Comprimento do colmo (CC); Número de Perfilhos (NP); Comprimento e Largura da folha bandeira (CFB e LFB); Altura de planta na maturidade (APM); Comprimento da Panícula (CP); Comprimento e largura da espigueta (CE e LE); Número de ramificações por panícula (NRP). Os dados coletados foram analisados através do software R (R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2018). O Banco de Germoplasma de arroz da ESALQ/USP é uma potencial e importante fonte de acessos que podem ser incorporados aos programas de melhoramento, haja vista, o número de acessos e a diversidade genética existente. Não foram identificadas duplicatas entre os acessos avaliados, sendo assim justificável manter-se todos eles na coleção nuclear do Banco. A Análise Discriminante dos Componentes Principais (DAPC) sugeriu a formação de 5 subgrupos genéticos principais na população de estudo de diversidade genética, já a população estudada para análise de associação pode ser subdividida em 3 grupos em função da análise de componentes principais e foram identificados 33 SNP´s associados a oito caracteres quantitativos avaliados nos acessos. A tecnologia de genotipagem por sequenciamento como a DarT-seq mostrou grande eficiência no estudo de diversidade genética e no estudo de associação genômica ampla nos genótipos de arroz testados. / The Department of Genetics of the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture - ESALQ / USP has a rice germplasm bank with approximately 460 accessions, coming from different research institutions in Brazil and the world. Of these, about 190 accessions belonged to Japan, 142 are of Filipino origin and the others are Creole varieties and Brazilian cultivars. Such accesses are undergoing extensive scientific research in order to obtain information regarding their origin, diversity and genetic structuring. The objective of this work was to study genetic diversity and to perform an analysis of broad genomic association (GWAS) of different characteristics of the accessions, in order to know the diversity and genetic structure of the same and to know genomic regions responsible for the control of characteristics that could be used in breeding programs. Genotyping was performed using single nucleotide polymorphisms (SNPs) generated by sequencing genotyping (GBS) DArTseq (Diversity Arrays Sequence) technology. The genetic diversity of the population was analyzed through the \"hierfstat\" package, implemented in Software R, where 269 accessions (the accesses of Philippine and Brazilian origin) were used. For the analysis of association, the 142 Filipino accessions were used. The establishment of the phenotypic characterization experiments was carried out in rainfed areas, at the experimental farm of the Department of Genetics of ESALQ / USP, in two agricultural years. The experimental design was of increased blocks, being the cultural treatments recommended for the culture. The accesses were characterized according to descriptors indicated by IBPGR - IRRI (Rice Advisory Committee). The evaluated characters were: Number of days for the emergency (NDE); Number of days for flowering (NDF); Total plant cycle (CTP); One hundred seed mass (MCS); Grain yield (PG); Height of high (CC); Number of Profiles (NP); Length and width of the flag leaf (CFB and LFB); Height of plant at maturity (APM); Panicle Length (CP); Length and width of the spikelet (CE and LE); Number of branches per panicle (NRP). The collected data were analyzed through the software R (R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2018). The Rice Germplasm Bank of ESALQ / USP is a potential and important source of access that can be incorporated into breeding programs, presence, number of hits and a possible genetic model. No duplicates were used between the accesses evaluated and thus justified. The Principal Components Discriminant Analysis (DAPC) suggested the formation of 5 major genetic subgroups in its genetic study series, already the population studied for analysis of association can be subdivided into 3 groups as a function of the analysis of main components and 33 SNP\'s associated to eight quantitative traits evaluated in the accessions were identified. Sequencing genotyping technology such as DarT-seq showed great efficiency in the study of genetic diversity and in the study of broad genomic association in the tested rice genotypes.