Orientadora: Profª. Drª. Nathalia de Setta Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, São Bernardo do Campo, 2018. / A seca é o estresse abiótico que mais impacta as plantas cultivadas, influenciando diretamente na sua reprodução e sobrevivência. Setaria italica é uma gramínea com fotossíntese C4, tolerante à seca, que recentemente foi eleita como espécie modelo de plantas monocárpicas com importância comercial, como a cana-de-açúcar e o milho. Para avaliar os padrões de resposta à seca em S. italica, foi realizado um experimento em que plantas foram cultivadas em um gradiente de estresse hídrico, constituído por cinco condições de rega, de acordo com a porcentagem de água perdida por evapotranspiração. As plantas foram cultivadas em vasos utilizando uma câmara de crescimento com fotoperíodo de 16/8 horas de claro/escuro, com temperatura e umidade controladas. Para avaliar a aptidão de S. italica à seca foram realizadas medidas de fitness a cada duas semanas e medidas as taxas líquidas de trocas gasosas nos 38º e 48º dias após o início do tratamento. Além disso, após 44 dias de tratamento foram coletadas folhas para análises do teor relativo de água foliar e do perfil metabólico por GC/MS. Os resultados mostraram que o sistema de rega aplicado foi bem-sucedido para os cinco tratamentos levando a um gradiente de resposta entre o nível de estresse hídrico e a sobrevivência e reprodução de S. italica. Essa resposta foi associada a menores taxas fotossintéticas e de transpiração nos tratamentos 30 % e 0 %, o que pode ter levado a prejuízos na assimilação de carbono. Além disso, foi observada uma maior eficiência no uso da água para as plantas submetidas ao estresse hídrico. Quanto ao perfil por GC/MS, foram identificados 27 metabólitos diferentes, entre eles, aminoácidos, ácidos orgânicos, açúcares e polióis. Contudo, não foram observadas alterações importantes dos metabólitos associado ao tratamento de déficit hídrico. Como conclusão podemos sugerir que S. italica deve consegui manter o ciclo do ácido tricarboxílico em níveis comparadas ao controle mesmo em condições de água limitada e de menores taxas de assimilação de carbono. Os dados dessa dissertação serão associados a perfis de expressão gênica para contribuir com o entendimento das estratégias utilizadas por monocotiledôneas C4 para tolerar a seca e permitir a seleção de genes candidatos para futuros estudos funcionais e de melhoramento vegetal. / Drought is the abiotic stress that most impacts on cultivated plants, influencing their
reproduction and survival. Setaria italica is a drought-tolerant C4 photosynthesis grass, which
has recently been selected as a model species for monocarpic crops such as sugarcane and
maize. In order to evaluate the drought responses in S. italica, we carried out an experiment in which plants were cultivated in a water stress gradient, which consisted of five watering
conditions, selected according to the percentage of water lost by evapotranspiration. Plants were grown in pots and in an air-conditioned greenhouse with 16 h photoperiod. To understand the reproduction and survival ability of S. italica under water stress, we evaluated fitness parameters every two weeks and measured the instantaneous rates of gas exchange at the 38 th and 48 th days after the beginning of the drought treatment. In addition, after 44 days after the beginning of the drought treatment, leaves were collected for analysis of the relative water content and the metabolic profile by GC/MS. The results show that the applied irrigation system was successful for the five treatments leading to a response gradient between the water stress level and the survival and reproduction of S. italica. This is probably due to a lower photosynthetic rate and transpiration for the plants of the treatments 30% and 0%, which led to losses in carbon assimilation. In addition, we showed a greater efficiency in the use of water for plants submitted to water stress. The GC/MS profile allowed to identify 27 metabolites, among then, amino acids, organic acids, sugars and polyols. However, there were no significant metabolite alterations associated with the treatment of water deficit. As conclusion, we suggest that S. italica should be able to maintain the citric acid cyle even under limited water supply and lower levels of carbon assimilation.
The data presented here will be associated to gene expression profiles to contribute to the
understanding of the strategies used by C4 monocotyledons to tolerate drought and to allow the selection of candidate genes for further functional studies on plant breeding.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:110481 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Rodríguez, Jae Diana Paredes |
| Contributors | Costa, Nathalia de Setta, Lira, Bruno Silvestre, Cardoso, Poliana Ramos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, 72 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=110481&midiaext=76146, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=110481&midiaext=76147, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=110481 |
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