FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / The present study was carried out to elucidate the relationship between seed ageing and oxidative damage in two cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) cultivars, namely PitiÃba and PÃrola.The seeds were articially aged at 45 ÂC and 99% relative humidity until 72 h and daily harvested. Seed germination, electrolyte leakage, lipid and protein oxidation were evaluated. Moreover, changes in superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT) activity as their isoform pattern and CAT and APX mRNA expression were also investigated. Only in PÃrola seeds germinability was decreased whereas electrolyte leakage was increased with artificial ageing, indicating membrane damage. Moreover, PÃrola seeds presented higher lipid and protein oxidative damage than the PitiÃba ones. Total SOD activity was not altered by the treatment in both cultivars. Zymogram analysis reveled five different isoforms, designated SOD1 to SOD5 according to the eletrophoretic migration. No significant difference in the SOD isoenzyme pattern up to 72 h were detected. Specific inhibition with peroxide and cyanide showed SOD1 and SOD2 as SOD-Mn and SOD3, SOD4 and SOD5 as SOD-Cu/Zn isoforms. It was verified a cross-talk between CAT and APX activities through artificial ageing. At 72 h of treatment, CAT mRNA expression and activity increased in PitiÃba seeds and decreased in the PÃrola ones. Conversely, APX mRNA expression and activity showed an opposite pattern in the studied cultivars. Imunoblot analysis demostrated that no significant changes in CAT content were verified in PÃrola and PitiÃba seeds during induced aging. Thus, the CAT turnover did not necessarily involve coordinated mRNA synthesis, protein synthesis and protein degradation. In conclusion, lipid and protein oxidative damage were narrowly involved in seed aging in cowpea. PitiÃba seeds were more resistant to age-induced oxidative damage than that of PÃrola. PitiÃba seed resistance against aging were related to induced CAT expression and its activity, suggesting that this enzime play a role in oxidative damage protection. / O presente estudo foi desenvolvido na intenÃÃo de elucidar a relaÃÃo entre o envelhecimento de sementes e danos oxidativos em duas cultivares contrastantes de caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.), denominadas PitiÃba e PÃrola. As sementes foram artificialmente envelhecidas a 45 ÂC e 99% de umidade relativa atà 72 h e coletadas diariamente. GerminaÃÃo de sementes, vazamento de eletrÃlitos, oxidaÃÃo de lipÃdios e proteÃnas foram avaliados. AlÃm disso, alteraÃÃes em atividade de enzimas como dismutase de superÃxido (SOD), peroxidase de ascorbato (APX) e catalase (CAT) assim como o padrÃo de suas isoformas e expressÃo de RNAm de CAT e APX tambÃm foram investigados. Somente em sementes de PÃrola decresceu a germinabilidade enquanto que aumentou significativamente o vazamento de eletrÃlitos com o envelhecimento artificial, indicando danos de membrana. AlÃm disso, sementes de PÃrola apresentaram maiores danos oxidativos em lipÃdios e proteÃnas do que sementes de PitiÃba. A atividade total da SOD nÃo foi alterada durante o tratamento de sementes em ambas cultivares. AnÃlise de zimograma revelou cinco diferentes isoformas, designadas SOD1 a SOD5 de acordo com a migraÃÃo eletroforÃtica. NÃo houve diferenÃa significativa no padrÃo isoenzimÃtico de SOD durante as 72 h de tratamento. InibiÃÃo especÃfica com perÃxido de hidrogÃnio e cianeto revelou as isoformas SOD1 e SOD2 como SOD-Mn e SOD3, SOD4 e SOD5 com SOD Cu/Zn. Foi verificado um âcross-talkâ entre as atividades de CAT e APX durante o envelhecimento artificial. As 72 h de tratamento, a expressÃo de RNAm de CAT e sua atividade aumentaram em PitiÃba e diminuÃram em sementes de PÃrola. A expressÃo e a atividade de APX demonstrou um padrÃo oposto nas cultivares estudadas. AnÃlise de imunoblot demonstrou que nÃo houve alteraÃÃes significativas no conteÃdo de CAT em ambas as cultivares durante a induÃÃo do envelhecimento. Desse modo, o turnover de CAT nÃo envolve necessariamente a sÃntese coordenada de RNAm, sÃntese de proteÃna e degradaÃÃo de proteÃna. Em conclusÃo, danos oxidativos em lipÃdios e proteÃnas estÃo estreitamente envolvidos no envelhecimento de sementes de caupi. Sementes de PitiÃba sÃo mais resistentes aos danos oxidativos induzidos por envelhecimento do que sementes de PÃrola. A resistÃncia de sementes de PitiÃba contra o envelhecimento parece estar relacionada à induÃÃo da expressÃo e atividade de CAT, sugerindo que esta enzima realiza uma funÃÃo protetora contra danos oxidativos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:11113 |
| Date | 04 May 2007 |
| Creators | Theresa Christine Filgueiras Russo AragÃo |
| Contributors | Joaquim AlbenÃsio Gomes da Silveira, Dirce Fernandes de Melo, Victor Alexandre Vitorello, Josà HÃlio Costa, Maria Erivalda Farias de AragÃo |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em BioquÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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