Banca de DEFESA: VALDIR GOMES NETO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : VALDIR GOMES NETO
DATA : 30/04/2021
HORA: 09:00
LOCAL: Sala da plataforma Conferência Web RNP (https://conferenciaweb.rnp.br/webconf/ppgbiotec-ufba)
TÍTULO:

Caracterização de genes de Ricinus communis L. associados a tolerância a estresses abióticos

PALAVRAS-CHAVES:

Ricinus communis, estresses abióticos, marcadores moleculares, transgenia, bioinformática, melhoramento genético

PÁGINAS: 60
RESUMO:

A mamona (Ricinus communis L.) é uma espécie oleaginosa reconhecida globalmente pelas inúmeras aplicações industriais e elevado valor de mercado global do óleo extraído de suas sementes. Além disso, tem significativa importância socioeconômica no que se refere à sua produção ser tradicional e majoritariamente realizada no Brasil por agricultores familiares na região do semiárido nordestino brasileiro onde predominam os cultivos rudimentares sob condições adversas típicas da região. O objetivo da presente pesquisa foi a caracterização e superexpressão de genes de mamona associados a melhor tolerância a estresses abióticos durante a germinação e desenvolvimento inicial de plântulas. Foram analisadas três famílias de genes relacionadas às proteínas superóxido dismutase (SOD); proteínas de choque térmico (small heat shock proteins – sHSP), e do fator de transcrição nuclear Y subunidade B (NF-YB), conforme a importância dos referidos genes na literatura, e da seleção por análise prévia dos genes induzidos em microarray de genes expressos mamona sob estresse térmico. A identificação e caracterização dessas famílias em mamona foi comparada com genomas de angiospermas, obtendo o perfil de expressão gênica em condições de estresses abióticos durante a embebição, protrusão radicular (germinação per se) e pós-germinação (plântulas jovens), e caracterização funcional dos genes alvo quanto a tolerância a estresses abióticos através da superexpressão em Arabidopsis thaliana. No CAPÍTULO 1 (artigo publicado), identificamos a família de genes da SOD em mamona (RcSOD), e os genes ortólogos em angiospermas, mostrando o perfil de expressão dos genes de RcSOD em embriões durante a embebição e germinação sob diferentes potenciais osmóticos (restrição hídrica). Os genes RcCuZnSOD1 e RcFeSOD8 demonstraram serem induzidos durante a embebição pelo estresse osmótico indutor de priming de sementes de mamona, estando associados às respostas benéficas ao vigor de sementes e plântulas em diferentes genótipos de mamona. No CAPÍTULO 2 (artigo a ser submetido), identificamos possíveis elementos regulatórios de genes de RcSOD sob estresses abióticos e regulação por ABA, e o mecanismo de regulação pelo microRNA 398 para os genes RcCCuSOD4 e RcCuZnSOD3. Identificamos os genes RcCuZnSOD1 e RcFeSOD8 como responsivos ao estresse térmico (35 °C) durante a embebição e germinação. Além disso, identificamos que outros genes RcSOD (RcCCuSOD4, RcFeSOD7, RcCuZnSOD3) foram induzidos em sementes sob o estresse térmico durante a protrusão radicular e em plântulas com radículas de 2 cm. Foi possível observar a localização subcelular dos genes de RcSOD em folhas de Nicotiana benthamiana, em que genes da RcSOD (RcMnSOD5 e RcFeSOD8) podem ter diferenças comparado a localização subcelular em A. thaliana. No CAPÍTULO 3 (artigo publicado), identificamos inicialmente 41 genes da família de proteínas de choque térmico preditos em mamona (RcsHSP), mostrando que a duplicação em tandem parece ser uma das possíveis causas para o maior número de genes em mamona comparado a A. thaliana. Ademais, mostramos o padrão de expressão gênica de 10 genes RcsHSP induzidos durante a protrusão radicular e estágio inicial de plântulas. Porém, demonstrando especificidade de expressão em raízes, cotilédones e folhas em diferentes estádios de desenvolvimento de plântulas sob estresse térmico. Por fim, fizemos a caracterização funcional por meio da superexpressão de dois genes RcsHSP (RcsHSP12 e RcsHSP19) em A. thaliana, resultando em maior porcentagem de germinação das sementes sob estresses térmico, osmótico e salino; maior potencial antioxidante enzimático de SOD; e maior concentração de carboidratos protetores (sacarose e rafinose). No CAPÍTULO 4 (artigo submetido), identificamos a família de genes do fator de transcrição nuclear NF-YB em mamona, e fizemos a caracterização funcional do gene RcNF-YB8 quanto a indução do florescimento precoce em A. thaliana. A comparação filogenética nos permitiu identificar genes ortólogos em angiospermas e os padrões de motifs que possam estar associados a diferenças entre as subfamílias dos RcNF-YB. A indução dos genes de RcNF-YB foi observada como sendo maior durante a embebição e germinação comparado à fase pós-germinativa, também apresentando perfis diferentes de indução e supressão por estresse térmico. O gene RcNF-YB8 demonstrou supressão por estresse térmico e um padrão de maior expressão em folhas, sendo que a superexpressão em A. thaliana demonstrou também induzir o florescimento precoce, impactando no tamanho da planta e frutos, e consequente produtividade. Os resultados envolvem ampla caracterização de genes de três famílias importantes na resposta de sementes e mudas (plântulas) a estresses abióticos e subsequente desenvolvimento da planta, em que a caracterização dos genes mostrou significativa relevância, indicando genes-alvos potencialmente úteis em programas de melhoramento genético visando variedades superiores de mamoneira, que possam ter melhor vigor e sucesso na implantação e desenvolvimento da lavoura, e consequente produtividade de sementes de mamona pelos agricultores familiares no semiárido nordestino brasileiro.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2085555 - RENATO DELMONDEZ DE CASTRO
Externo(a) à Instituição - LIV SOARES SEVERINO
Externo(a) à Instituição - LUIZ EDUARDO VIEIRA DEL BEM
Externo(a) à Instituição - MANOEL TEIXEIRA SOUZA JÚNIOR
Externo(a) à Instituição - MARCIO ALVES-FERREIRA