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Previous issue date: 2016-08-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Climate changes are affecting the productivity of various crops; among these, the peanut (Arachis hypogaea L.) stands out for its great socio-economic value in tropical and sub-tropical regions to be the fifth most grown oilseed in the world. Water stress is one of the abiotic factors that affect productivity. Although the ecophysiological responses of this species are studied, little is known about the molecular events and their metabolic relationships. This study initially examined the physiological, biochemistry and agronomy response, using the method of canonical variables (VCA) and UPGMA in peanut genotypes subjected to water deficit, contributing to identify tolerant genotypes to drought. Physiological changes and activity of enzymes SOD, CAT and APX were measured in the vegetative stage eight peanut genotypes subjected to six days of total water suspension. From which waterings were re-established and analyzed the agronomic damage of stress. It was found that UPGMA method was more contributory to separate genotypes, especially the CNPA 166 AM early lineage, as the most promising for improvement work. Among the trailing lines to BR1xLViPE-06 (B) showed moderate behavior when subjected to water deficit. At the proteomic level, peptides differentially expressed by 1DE and 2DE, involved in several metabolic routes such as photosynthesis, energy metabolism, antioxidative defense and involved in the response to the water deficit present in different cell compartments were identified. Through the sequencing by MS of the peptides by 1DE the peptides ATP synthase, peroxidase, taraxerol synthase and clathrin involved in the response to the damage suffered in the sensitive genotype LViPE-06 and peptidyl-prolyl-cis trans isomerase, beta-1,3-galactosyltransferase , Phosphatase, cytochrome p450 involved in increased tolerance to drought in Senegal-55437. The tolerant genotype Senegal-55437 was chosen for identification of differentially expressed proteins related to drought tolerance through 2DE. A total of 52 differentially expressed proteins were found, of which 32 were identified in treatment with water stress and six were directly involved in drought tolerance routes. Proteins were involved in redox homeostasis, photosynthesis, beta-oxidation and osmoprotection. Seven proteins were found, all involved in several biotic and abiotic processes, including drought tolerance: kinesin, enoyl-CoA hydratase, photosystem I subunit, AP2 / ERF transcription factor, helicase and defensin-like protein. Pioneering studies for these peanut genotypes contributed to the knowledge and evaluation of the adaptive responses that led to metabolic changes in the identification of promising genotypes. At the same time, it opens perspectives for the validation of new markers that can be used in peanut breeding populations aiming at drought tolerance and maintenance of peanut productivity contributing to food stability in the face of climate change and meeting global demands. / As mudanças climáticas vêm afetando a produtividade de diversas culturas; dentre estas, a do amendoim (Arachis hypogaea L.) que se destaca pelo seu grande valor socioeconômico em regiões tropicais e sub-tropicais por ser a quinta oleaginosa mais cultivada no mundo. O estresse hídrico é um dos fatores abióticos que mais afetam sua produtividade. Embora as respostas ecofisiológicas desta espécie sejam estudadas, pouco se sabe sobre os eventos moleculares e suas relações metabólicas. Neste estudo inicialmente examinou-se a resposta fisiológica, bioquímica, agronômica, utilizando o método de variáveis canônicas (VCA) e UPGMA, em genótipos de amendoim submetidos a déficit hídrico, contribuindo na identificação de genótipos tolerantes a seca. A partir de experimentos com condições controladas as mudanças fisiológicas e da atividade das enzimas antioxidativas SOD, CAT e APX foram mensuradas na fase vegetativa de oito genótipos de amendoim submetidos a seis dias de suspensão hídrica total. A partir do qual as regas foram reestabelecidas e analisadas os danos agronômicos do estresse. Verificou-se que o método de UPGMA foi o mais contributivo na separação dos genótipos, destacando-se a linhagem CNPA 166 AM, precoce, como a mais promissora para trabalhos de melhoramento. Dentre as linhagens rasteiras a BR1 x LViPE-06(B) revelou comportamento moderado quando submetida ao déficit hídrico. Em nível proteômico foram identificados peptídeos diferencialmente expressos por 1DE e 2DE, envolvidos em diversas rotas metabólicas como fotossíntese, metabolismo energético, defesa antioxidativas e envolvidos na resposta ao déficit hídrico presentes em diferentes compartimentos celulares. Através do sequenciamento via MS dos peptídeos por 1DE foram identificados os peptídeos ATP sintase, peroxidase, taraxerol sintase e clatrina envolvidos na resposta ao dano sofrido no genótipo sensível LViPE-06 e peptidil-prolil-cis trans isomerase, beta-1,3-galactosiltransferase, fosfatase, citocromo p450 envolvidos no aumento da tolerância a seca em Senegal-55437. O genótipo tolerante Senegal-55437 foi escolhido para identificação das proteínas diferencialmente expressas relacionadas com tolerância a seca através do 2DE. Um total de 52 proteínas diferencialmente expressas foram encontradas, dentre as quais, 32 foram identificadas em tratamento com estresse hídrico e seis foram diretamente envolvidas em rotas de tolerância à seca. As proteínas estavam envolvidas na homeostase redox, na fotossíntese, na beta-oxidação e na osmoproteção. Sete proteínas foram encontradas, todas envolvidas em vários processos bióticos e abióticos, incluindo a tolerância à seca: kinesina, enoyl-CoA hidratase, subunidade do fotossistema I, fator de transcrição AP2 / ERF, helicase e proteína do tipo defensina. Os estudos pioneiros para estes genótipos de amendoim contribuíram para conhecer e avaliar as respostas adaptativas que culminaram em alterações metabólicas na identificação de genótipos promissores. Ao mesmo tempo, abre perspectivas para validação de novos marcadores que poderão ser utilizados em populações de melhoramento do amendoim visando à tolerância a seca e manutenção da produtividade de amendoim contribuindo para a estabilidade alimentar frente às mudanças climáticas e atendendo as demandas mundiais.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede2/7178 |
| Date | 25 August 2016 |
| Creators | LUCENA, Valeska Silva |
| Contributors | MELO FILHO, Péricles de Albuquerque, CARVALHO FILHO, José Luiz Sandes de, LOGES, Vivian, CARVALHO, Reginaldo de, SILVA, Carliane Rebeca Coelho da |
| Publisher | Universidade Federal Rural de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia (Renorbio), UFRPE, Brasil, Rede Nordeste de Biotecnologia |
| 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:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE, instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco, instacron:UFRPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 7794227690756777355, 600, 600, 600, 600, -8104576588452276421, 6209957791494323825, 2075167498588264571 |
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