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Previous issue date: 2011-07-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The bean is of the great importance in Brazil, and consumed in all states of the country.
Its growing occur in virtually every month of the year, which affects a variety of
weather conditions. In the Santa Catarina plateau, the stress by low temperatures in the
period after sowing, affects drastically the crop, making the startup of the plant causing
losses to farmers. When sowing in conditions of stress, the seeds of many genotypes
deteriorate and do not develops a plant. However, seeds of other genotypes have the
ability to produce uniform plants. This ability is due to a set of genes, which when
subjected to an adverse environment, it expresses and confers tolerance to the plant,
making the genotype that carriers these genes, a valuable source for breeding programs.
The identification of these genotypes, as well as the mining of these genes that confer
this phenotype, are essential for adaptation of the bean to cold regions. For this, a
modern technique of isolation of genes expressed in a particular situation, the
Suppressive Subtractive Hybridization Followed by PCR (SSH), can help in this search.
Therefore, this project had the purpose of submitting bean genotypes for low
temperature stress, break them into tolerant and sensitive, and then unravel the genes
differentially expressed in contrasting genotypes by sequencing cDNA libraries.
Initially bean genotypes were subjected to germination on the temperatures of 10 0C and
25 0C in a randomized block experimental design with three replications. They were
then evaluated according to the index of the germination velocity, length of the aerial
parts and the roots, fresh weight of the aerial parts and the roots, and dry mass of the
aerial parts and the roots. Data were subjected to analysis of variance, followed by the
comparison of means test. After the identification of genotypes tolerant and sensitive to
cold, extraction of total RNA was performed with these genotypes, followed by SSH to
isolate the genes of interest. These fragments were then cloned into specific vectors and
sequenced by the Sanger method. The results revealed the presence of variability among
genotypes when subjected to stress by low temperatures. It was possible to discriminate
genotype IAPAR 81 as tolerant, considering that it showed results superior to the other
genotypes. The Pérola genotype was considered as sensitive to cold. After the SSH
technique, were found differentially expressed fragments in the tolerant genotype, as
well as sensitive, but less intense. The sequencing of the cDNA library clones of the
IAPAR 81 genotype, revealed that 92.4% of the sequences showed homology with
those already deposited in the database (Genbank), and to 7.6% of the sequences, not
homology was found, which may also correspond to genes not identified and that are
closely related to stress tolerance by low temperatures in beans on germination period / O feijão tem grande importância no Brasil, sendo consumido em todos os
Estados e cultivado praticamente em todos os meses do ano, o que condiciona uma
diversidade de condições climáticas. No planalto catarinense o estresse por baixas
temperaturas após a semeadura afeta negativamente a cultura, dificultando o arranque
inicial das plantas. Assim, a identificação de genótipos portadores de genes que
conferem a tolerância a este estresse é de grande valiosa para programas de
melhoramento. Para tanto, a técnica de isolamento de genes numa determinada situação,
a Hibridação Subtrativa Supressiva Seguida por PCR (SSH), pode auxiliar nesta
identificação. Assim, este projeto teve como objetivos, submeter genótipos de feijão ao
estresse por baixa temperatura, discriminá-los em tolerantes e sensíveis, e
posteriormente estudar os genes diferencialmente expressos nos genótipos mais
contrastantes por meio do seqüenciamento de bibliotecas de cDNA. Inicialmente
genótipos de feijão foram germinados sobre duas temperaturas, 10 0C e 25 0C, num
delineamento experimental de blocos casualizados com três repetições. Em seguida
foram avaliados o índice de velocidade de germinação, o comprimento da parte aérea e
das raízes, a massa fresca da parte aérea e das raízes, e a massa seca da parte aérea e das
raízes. Os dados foram submetidos a análise de variância seguida do teste de
comparação de médias. Após a identificação do genótipo tolerante e sensível ao frio,
foram realizadas as extrações de RNA total destes genótipos nas duas temperaturas de
germinação, totalizando quatro amostras. Em seguida procedeu-se a SSH para isolar os
genes de interesse. Os fragmentos obtidos foram clonados em vetor p-GEM e
seqüenciados pelo método Sanger. Os resultados revelaram variabilidade quanto ao
caráter tolerância ao frio entre os genótipos avaliados, quando submetidos ao estresse,
sendo possível discriminá-los. O genótipo IAPAR 81 por apresentar comportamento
superior aos demais genótipos foi classificado como tolerante, e o genótipo Pérola
devido seu desempenho insatisfatório, como sensível ao frio. Após a SSH, foram
observados fragmentos diferencialmente expressos no genótipo tolerante, bem como no
sensível, porém em menor intensidade. O seqüenciamento dos clones da biblioteca de
cDNA do genótipo IAPAR 81 revelou que 92,4% das seqüências apresentaram
homologia com as já depositadas no banco de dados (Genbank), e para 7,6% das
seqüências não foi encontrada homologia, podendo estas corresponderem a fragmentos
de genes ainda não identificados e que podem estar intimamente relacionados a
tolerância ao estresse por baixas temperaturas em feijão no período da germinação
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.udesc.br #179.97.105.11:handle/1131 |
| Date | 15 July 2011 |
| Creators | Barili, Leiri Daiane |
| Contributors | Coimbra, Jefferson Luís Meirelles |
| Publisher | Universidade do Estado de Santa Catarina, Mestrado em Produção Vegetal, UDESC, BR, Produção Vegetal |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UDESC, instname:Universidade do Estado de Santa Catarina, instacron:UDESC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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