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Previous issue date: 2017-02-20 / O amendoim (Arachis hypogaea L.) está entre as cinco oleaginosas mais cultivadas no mundo e apresenta importância econômica, sobretudo para a indústria alimentícia, devido a seu alto teor de óleos e proteínas. Sua produtividade é negativamente afetada pela seca. Espécies silvestres do gênero Arachis apresentam ampla variabilidade genética em caracteres de interesse agronômico e são potenciais fontes de genes de resistência e adaptação a condições ambientais desfavoráveis. O presente trabalho objetivou caracterizar mecanismos fisiológicos, bioquímicos e genéticos de espécies de Arachis, em resposta à deficiência hídrica. Para a caracterização fisiológica, foram avaliados, em folhas, teor relativo de água (TRAf), trocas gasosas, extravasamento de eletrólitos (EL) e teores de aldeído malônico (MDA), de pigmentos fotossintéticos e de prolina, em plantas mantidas a 20%, 45% e 75% da capacidade de pote, por cinco dias. Foi possível constatar a sensibilidade de todos os parâmetros avaliados à deficiência hídrica em Arachis spp. pelas variações significativas dos resultados entre os níveis de hidratação impostos. O TRAf, o MDA e o EL não foram úteis como indicativos de tolerância. A análise conjunta dos dados de trocas gasosas e fluorescência da clorofila sugere limitações não estomáticas à fotossíntese, relacionadas negativamente ao aumento dos danos à integridade de membranas nas espécies analisadas, além de evidenciar susceptibilidade à seca em Arachis duranensis (Krapov. & W. C. Greg.). Valores superiores de condutância estomática e TRAf, sob déficit hídrico, sugerem a presença de mecanismo de aclimatação particular em Arachis triseminata (Krapov. & W. C. Greg.). O maior valor de prolina observado em A. hypogaea cv. Havana sugere mecanismos diferentes de ajuste osmótico entre essa cultivar e as espécies silvestres analisadas. Para a caracterização genética, fatores de transcrição (FT) foram identificados, classificados em famílias e putativamente relacionados à reposta ao déficit hídrico, por meio de análises in silico do proteoma teórico de A. duranensis e de Arachis ipaensis e de sequências de aminoácidos geradas a partir de dados preliminares de sequenciamento de RNA de A. hypogaea e Arachis stenosperma (Krapov. & W. C. Greg.) sob déficit hídrico. Foi observada conservação dos tipos e frequências de famílias de FT, indicando semelhanças de vias regulatórias entre essas espécies. As análises de ortologia de genes responsivos ao déficit hídrico de Arachis spp. e Arabidopsis indicaram a conservação de vias reguladas por FT nessas duas espécies. Adicionalmente, a modulação da expressão de oito genes que codificam FT diferiu nas espécies de Arachis analisadas sob déficit hídrico, sugerindo diferenças na regulação transcricional de genes de FT, o que pode gerar mecanismos diversificados de aclimatação a estresses abióticos. / Peanut (Arachis hypogaea L.) is among the five most cultivated oilseed crops in the world, and is economically important, particularly for food industry, due to its high content of oils and proteins. Its productivity is affected by drought. Wild Arachis species show a wide variability for agronomic traits, and are potential sources of genes for breeding to resistance and adaptation of plants to environmental stresses. The present work aimed at characterizing physiological, biochemical and genetic mechanisms of Arachis species in response to water deficit. For physiological characterization, the parameters evaluated were leaf relative water content (RWC), gas exchanges, electrolytic leakage (EL), and its content of malondialdehyde (MDA), photosynthetic pigments and proline, in plants maintained at 20%, 45% and 75% of pot capacity, for five days. All these parameters were impacted by water deficit. RWC, EL, and MDA measures were not useful as indicators of drought tolerance in Arachis spp. Results of gas exchanges and chlorophyll fluorescence pointed to non-stomatic photosynthesis limitation, negatively related to the increasing of membrane integrity damage, in all species analyzed, and evidenced drought susceptibility in Arachis duranensis Krapov. & W. C. Greg. Higher values of stomatic conductance and leaf RWC suggested a unique mechanism of adaptation to drought stress in Arachis triseminata Krapov. & W. C. Greg. The higher proline content in A. hypogaea cv. Havana pointed to a different mechanism of osmotic adjustment in this cultivar, in comparison to the wild species analyzed. For genetic characterization, transcription factors (TF) were identified, characterized, and putatively related to water deficit response through in silico analyses of the theoretical proteomes of A. duranensis and Arachis ipaensis Krapov. & W. C. Greg., and amino acid sequences generated from preliminary RNA sequencing data of A. hypogaea and Arachis stenosperma Krapov. & W. C. Greg., under drought stress. The observed conservation of types and frequencies of TF families indicated similarities of regulatory pathways between these species. Orthology analyses of drought-responsive genes revealed the conservation of TF regulatory pathways between Arachis spp. and Arabidopsis. Additionally, the expression modulation of eight TF genes differed between the Arachis species analyzed under drought stress, suggesting differences in the transcriptional regulation of TF genes, which might lead to diverse acclimatization mechanisms to abiotic stress.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/25240 |
| Date | 20 February 2017 |
| Creators | LEAL, Danubia Rita de Sá |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/0939024745122721, MORGANTE, Carolina Vianna, ISEPPON, Ana Maria Benko, PANDOLFI, Valesca |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas, UFPE, Brasil |
| 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 UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/embargoedAccess |
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