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Previous issue date: 2016-02-23 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGS / O ferro (Fe) é um nutriente essencial para o crescimento e desenvolvimento das plantas. Contudo, a disponibilidade deste elemento varia devido às condições do solo e sistema de cultivo. Tanto a absorção excessiva quanto a deficiência deste elemento pode afetar as plantas ocasionando a perda da produtividade. No Rio Grande do Sul, problemas provenientes do excesso de ferro já foram relatados, sendo que o uso de cultivares tolerantes torna-se uma importante estratégia para solucionar este problema. Desta forma, quanto mais informações a respeito dos mecanismos que conferem essa tolerância nas plantas forem adquiridos, mais fácil fica sua aplicação nos programas de melhoramento. O objetivo desta dissertação foi estudar o transcriptoma de uma cultivar brasileira de arroz caracterizada como tolerante ao excesso de ferro (BRS Querência). Para isso, as plantas foram
submetida à condição de estresse (300 mg L-1 Fe+2) no estádio V3 por 24 horas, o RNA das folhas foram extraídos e sequenciados pelo tecnologia de RNA-Seq. Tal estudo foi dividido nos seguintes capítulos: I) Lidando com o metabolismo de ferro no arroz: a partir do melhoramento visando a tolerância ao estresse até a biofortificação (Artigo de revisão submetido à revista Genetics and Molecular Biology); II) Perfil transcricional do amplo-genoma de arroz revela novos genes envolvidos na tolerância ao excesso de ferro (Artigo com provável submissão à revista The Plant Genome); III) Resposta ao estresse de plantas: o papel de splicing alternativo (Artigo com provável submissão à revista Genome); IV) A busca por arroz mais tolerante: como altas concentrações de ferro afetam o splicing alternativo? (Artigo aceito na revista Transcriptomics: Open Access). O estudo possibilitou a identificação de vários genes diferencialmente expressos, dentre esses pode-se destacar a ativação
de genes que codificam para as proteínas responsáveis pela homeostase de ferro (transporte e armazenagem), para as proteínas de choque térmico e as proteínas do fotossistema II. Além disso, temos em destaque a repressão dos genes que codificam proteínas do metabolismo hormonal e de sinalização. A análise do splicing alternativo proporcionou a identificação da mudança do perfil de splicing na célula sobre a condição de estresse, tendo uma redução tanto da quantidade dos sítios de
junção quanto do número de eventos. Os resultados obtidos representam um importante passo para o entendimento das estratégias de tolerância desempenhada por esta cultivar, auxiliando na identificação de possíveis genes alvos para serem utilizados pelos programas de melhoramento genético. / Iron (Fe) is an essential nutrient for the growth and development of plants. However, the availability of this element varies due to ground conditions and cropping system. Either the excessive absorption or the deficiency of this element may cause toxicity in plants leading to a loss of the productivity. In Rio Grande do Sul, problems from the excess of iron have been reported, and the use of tolerant cultivars becomes an important strategy to address this issue. Thus, the more information regarding the
mechanisms that confer this tolerance in plants is known, the easier their application in breeding programs becomes. The aim of this work was to study the transcriptome of a Brazilian rice cultivar characterized as tolerant to excess of iron (BRS Querência). For this, the plants were submitted to stress conditions (300 mg L-1 Fe+2) in the V3 stage for 24 hours, the RNA of the leaves was extracted and sequenced by RNA-Seq technology. Such a study was divided into the following chapters: I)
Dealing with iron metabolism in rice: from breeding aiming at stress tolerance to biofortification (Review article submitted to the Genetics and Molecular Biology); II) Genome-wide transcriptional profile of rice reveals new genes involved in tolerance to iron (Article probable submission to the The Plant Genome); III) Stress response of plants: the role of alternative splicing (Review article probable submission to the
Genome); IV) The search for more tolerant rice: how high concentrations of iron affect the alternative splicing? (Article accepted by Transcriptomics: Open Access). The study enabled the identification of several differentially expressed genes. Among these, we highlight the activation of genes encoding proteins responsible for iron homeostasis (transport and storage) the heat shock proteins and proteins of photosystem II. Furthermore, we have highlighted the repression of genes encoding the hormone metabolism and signaling proteins. The alternative splicing analysis provided the identification of a profile change in the cell on stress condition, having reduction in the quantity of the junction sites as well as in the number of events. The results represent an important step in the understanding of tolerance strategies performed by this cultivar, assisting in the identification of potential target genes for
use by breeding programs.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpel.edu.br:prefix/3718 |
| Date | 23 February 2016 |
| Creators | Araujo Junior, Artur Teixeira de |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/2717555680999191, Maia, Luciano Carlos, Oliveira, Antonio Costa de |
| Publisher | Universidade Federal de Pelotas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, UFPel, Brasil, Centro de Desenvolvimento Tecnológico |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPEL, instname:Universidade Federal de Pelotas, instacron:UFPEL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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