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Previous issue date: 2008-10-01 / Among the cereals, wheat (Triticum aestivum L.) is the most important crop reaching the third largest grain production in the world. Wheat is cultivated under many different environmental conditions, presenting high grain yield capacity, nutritional quality and high degree of adaptability. In the State of Rio Grande do Sul, Brazil, approximately 5.4 million hectares are considered hydromorphic soils and are mostly used for rice farming and cattle grazing, due to its low drainage capability. Annually, only one million hectares are cultivated with rice, leaving large amounts of land without cropping or cultivated with forage crops. Therefore, there is a strong challenge for breeding programs to develop genotypes capable of tolerating this environment, with a satisfactory cost/benefit ratio for farmers. In order to suppress the energy deficit provoked by hypoxic conditions, several species redirect their metabolic pathways in order to garantee the extra ATP production resulting from an increase in fermentation rates. In those species, a group of proteins that cathalyse glycolisis and phosphate sugar metabolism such as the enzyme alcohol dehydrogenase (ADH), is selectively synthesized. The objective of this work was to verify the possibility of selecting wheat genotypes tolerant to flooding stress, in the greenhouse, by using different periods of flooding conditions alterned with draining periods. Also, to estimate the degree of conservation of the ADH1 gene in some plant species. The results indicate that it is possible to detect genetic variability for the character flooding tolerance in greenhouse. The condition of eight days of flooding revealed that the genotypes BRS 120 and BRS 208 were the most tolerant and the genotypes CD 111 and BRS 194 were the most sensitive. The molecular phylogenetic analysis obtained for the alcohol dehydrogenase (ADH1), indicates that Poaceae members present a high degree of conservation. The closest species were Saccharum oficinarum and Zea mays, presenting higher nucleotide identity. The model species (Oryza sativa) presented a higher dissimilarity regarding the remaining species of the Poaceae, suggesting that this enzyme has acquired novel functions and or mutations that were selected under the flooding condition. / Entre os cereais, o trigo (Triticum aestivum L.) é a mais importante cultura, alcançando a terceira maior produção de grãos no mundo sobrepujado apenas pelo milho e arroz. O trigo é cultivado sob diversas condições ambientais, apresentando alta capacidade de produção de grãos, qualidade nutricional e alto grau de adaptabilidade. No Estado do Rio Grande do Sul, aproximadamente 5,4 milhões de hectares são considerados solos hidromórficos e são principalmente utilizados para cultivo de arroz e pastagem, devido a sua baixa capacidade de drenagem. Anualmente, apenas um milhão de hectares está sendo utilizado para o cultivo de arroz, deixando grandes quantidades de terras para o cultivo de culturas forrageiras. Portanto, existe um forte desafio para programas de melhoramento no desenvolvimento de genótipos capazes de tolerar esse ambiente, com uma boa relação custo/benefício para os agricultores. A fim de suprimir o déficit energético provocado pelas condições de hipoxia, várias espécies redirecionam suas vias metabólicas, a fim de garantir a produção extra ATP resultantes do aumento das taxas de fermentação. Nessas espécies, um grupo de proteínas que catalisam a glicólise e metabolismo de açúcares, como a enzima álcool desidrogenase (ADH), é sintetizada seletivamente. O objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade de seleção de genótipos de trigo tolerantes ao estresse por alagamento, em casa de vegetação, utilizando diferentes períodos de alagamento intercalados com drenagem. Além disso, estimar o grau de conservação do gene ADH1 em algumas espécies de plantas. Os resultados indicam que é possível a detecção de variabilidade genética para o caráter tolerância ao alagamento em casa de vegetação. A condição de oito dias de alagamento revelou que os genótipos BRS 120 e BRS 208 foram as mais tolerantes e os genótipos CD 111 e BRS 194 foram as mais sensíveis. A análise filogenética molecular obtida para o álcool desidrogenase (ADH1), indica que os membros Poaceae apresentaram um elevado grau de conservação. As espécies mais próximas foram Saccharum oficinarum e Zea mays, apresentando maior identidade de nucleotídeos. A espécie modelo para plantas monocotiledôneas (Oryza sativa) apresenta uma maior dissimilaridade quanto ao restante das espécies de Poaceae, sugerindo que esta enzima tenha adquirido níveis de funções ou mutações que foram selecionadas sob a condição alagamento.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpel.edu.br:123456789/1167 |
| Date | 01 October 2008 |
| Creators | Branco, Juliana Severo Castelo |
| Contributors | CPF:43725678049, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780819H4, Carvalho, Fernando Irajá Félix de, Oliveira, Antonio Costa de |
| Publisher | Universidade Federal de Pelotas, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, UFPel, BR, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPEL, instname:Universidade Federal de Pelotas, instacron:UFPEL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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