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Previous issue date: 2014-06-30 / Drought is a major cause for reduced productivity in the cultivation of upland rice farming in many regions of the world. One of the consequences of the drought is the production in excess of reactive oxygen species (ROS), causing a series of oxidative damage to various biomolecules with subsequent cell death. With the function of protecting structures and functioning of cells from the damaging effects of ROS, a complex antioxidant system is activated in plants. This system consists of: (1) lipid soluble membrane-associated and tocopherols; (2) reducing water soluble compounds such as ascorbate (ASA) and glutathione (GSH) and (3) antioxidative enzymes, and superoxide dismutase (SOD) considered as a major enzymes of the antioxidant defense system. The present study aimed to evaluate the SOD in activity level via spectrophotometric method and level of gene expression via qPCR in two genotypes of upland rice (Oryza sativa japonica), Douradão and BRS Primavera, with contrasting for drought tolerance characteristics, watching the leaf and root tissue, two stages of plant development (vegetative and reproductive), grown under optimal water conditions and water deficit (100% and 50% water in the vessels), respectively. The results revealed a differential pattern of SOD activity in different tissues and developmental stages in tolerant and sensitive genotypes, and for the tolerant genotype that activity was increased only in leaf / root and vegetative/reproductive tissue, as was sensitive the leaf / reproductive and reproductive/ root. Regarding gene expression, we also observed a very different pattern of regulation in tolerant and sensitive genotypes. The CuZnSOD1, CuZnSOD4, and MnSOD genes, expression was significantly (p≤ 0.05) increased in the tolerant, the first in leaves and roots off the reproductive stage, the second vegetative stage only in leaves and the third gene in the two tissues and plant developmental stages. As for the sensitive only FeSOD1 gene had highlighted with increased expression in roots at the reproductive stage. Certainly, the different patterns of induction level of activity and / or gene expression of SOD in plants of upland rice, should be strongly considered to elucidate the cellular mechanisms of drought tolerance, aiming to support improvement programs to develop cultivars more efficient and better suited to prone areas with water deficiency. / A seca é uma das principais causas para redução da produtividade na cultura do arroz de terras altas em muitas regiões agrícolas do mundo. Uma das consequências da seca é a produção, em excesso, de espécies reativas de oxigênio (EROs), podendo causar uma série de danos oxidativos a diversas biomoléculas com consequente morte celular. Com a função de proteger estruturas e funcionamento das células dos efeitos prejudiciais das EROs, um complexo sistema antioxidativo é ativado nas plantas. Esse sistema é constituído de: (1) lipídeos solúveis e tocoferóis associados à membrana; (2) compostos redutores solúveis em água, tais como ascorbato (ASA) e glutationa (GSH), e (3) enzimas antioxidativas, sendo a superóxido dismutase (SOD) considerada como uma das principais enzimas do sistema de defesa antioxidativo. O presente estudo teve como objetivo avaliar a SOD, em nível de atividade via método espectrofotométrico e em nível de expressão gênica via qPCR, em dois genótipos de arroz de terras altas (Oryza sativa japonica), Douradão e BRS Primavera, com características contrastantes para tolerância à deficiência hídrica, contemplando parte aérea e tecido radicular, dois estádios de desenvolvimento das plantas (vegetativo e reprodutivo), cultivadas sob condição hídrica ótima e de deficiência hídrica (100 % e 50 % de água nos vasos), respectivamente. Os resultados revelaram um padrão diferencial de atividade da SOD nos diferentes tecidos e estádios de desenvolvimento nos genótipos tolerante e sensível, sendo que para o genótipo tolerante essa atividade foi aumentada somente em tecido foliar fase vegetativa e radicular fase reprodutiva, enquanto no sensível foi foliar e radicular estádio reprodutivo. Quanto à expressão gênica, também observou um padrão bastante diferenciado de regulação nos genótipos tolerante e sensível. Os genes Cu/ZnSOD1, Cu/ZnSOD4 e MnSOD apresentaram expressão significativamente (p ≤ 0,05) aumentada no tolerante, sendo o primeiro em folhas e raízes do estádio reprodutivo, o segundo estádio vegetativo somente em folhas e para o terceiro gene nos dois tecidos e estádios de desenvolvimento da planta. Já para o genótipo sensível somente o gene FeSOD1 apresentou destaque com aumento da expressão em raízes no estádio reprodutivo. Certamente, os diferentes padrões de indução em nível de atividade e/ou expressão gênica da SOD, em plantas de arroz de terras altas, devem ser fortemente considerados para elucidar os mecanismos celulares de tolerância à seca, objetivando subsidiar programas de melhoramento para desenvolvimento de cultivares mais eficiente e mais bem adaptada às áreas propensas à deficiência hídrica.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/8640 |
| Date | 30 June 2014 |
| Creators | Deus, Karinne Evaristo de |
| Contributors | Vianello, Rosana Pereira, Lanna, Anna Cristina, Vianello, Rosana Pereira, Borba, Tereza Cristina de Oliveira, Telles, Mariana Pires de Campos |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Biologia (ICB), UFG, Brasil, Instituto de Ciências Biológicas - ICB (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 6883982777473437920, 600, 600, 600, -3872772117827373404, 3962143990328052072 |
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