Staff View: Avaliação de metodologias moleculares e citogenéticas para detectar níveis de deterioração em sementes de soja (Glycine max (L.) merr.) e cevada (Hordeum vulgare L.)

Avaliação de metodologias moleculares e citogenéticas para detectar níveis de deterioração em sementes de soja (Glycine max (L.) merr.) e cevada (Hordeum vulgare L.)

Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2016.

Main Author:	Lopes, Renata Miranda
Other Authors:	Gimenes, Marcos Aparecido
Format:	Tese
Language:	Português
Published:	2017
Subjects:	Soja Germinação Soja - sementes Sementes - germinação Sementes
Online Access:	http://repositorio.unb.br/handle/10482/23166 http://dx.doi.org/10.26512/2016.11.T.23166
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id	ir-10482-23166
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spelling	ir-10482-231662021-11-29T15:50:33Z Avaliação de metodologias moleculares e citogenéticas para detectar níveis de deterioração em sementes de soja (Glycine max (L.) merr.) e cevada (Hordeum vulgare L.) Lopes, Renata Miranda Gimenes, Marcos Aparecido Pádua, Juliano Gomes Soja Germinação Soja - sementes Sementes - germinação Sementes Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2016. O teste de germinação tem sido utilizado rotineiramente na verificação do poder germinativo de sementes em bancos de germoplasma. Entretanto, essa metodologia não é muito eficaz em detectar diferentes estágios de deterioração, muitas vezes indicando apenas a morte da semente. Antes da perda visível da viabilidade das sementes em conservação ocorrem diferentes processos, entre eles estão aqueles que levam a danos às estruturas dos ácidos nucleicos. O objetivo desse trabalho foi avaliar metodologias moleculares e citogenéticas como ferramentas auxiliares ao teste de germinação na avaliação da integridade de sementes. Foram utilizadas sementes de soja e cevada como modelo. Utilizando o envelhecimento acelerado, foram obtidos lotes de sementes em diferentes estágios de deterioração, os quais foram caracterizados utilizando-se testes fisiológicos (teste de germinação, índice de velocidade de germinação e teste de condutividade elétrica). A integridade do DNA e seu reparo foram avaliados em gel de agarose 1% corado com brometo de etídio, RAPD e qPCR. A integridade do RNA extraído das sementes foi estimada avaliando-se a intensidades das bandas 18 e 28s em gel de agarose. Foram comparados também o índice mitótico (IM) e a frequência de anormalidades cromossômicas (ACs) entre diferentes lotes de sementes obtidos por envelhecimento acelerado. No geral, os testes fisiológicos diferenciaram os lotes de sementes em diferentes estágios de deterioração. A avaliação das integridades do DNA e RNA em gel de agarose teve pouca repetibilidade e não permitiram a distinção entre os lotes ou necessitaram de uma grande quantidade de material (1-3μg). Os resultados do RAPD mostraram diferenças na integridade e na capacidade de reparo do DNA entre os diferentes lotes de sementes. Já o qPCR permitiu a diferenciação dos lotes das amostras e necessitou de pouco DNA (6 ng por repetição). O IM e as ACs, diferenciaram os lotes de sementes com diferentes estágios de deterioração. Entretanto o IM os diferenciou melhor, pois formou mais grupos diferentes entre os tempos de envelhecimento avaliados do que as ACs. Assim, as técnicas de RAPD, qPCR, análise do IM e das ACs podem ser ferramentas auxiliares na avaliação da viabilidade de sementes, pois foram capazes de distinguir diferentes estágios de deterioração das sementes, além de necessitarem de poucas sementes e a citogenética e o RAPD serem metodologias baratas. The germination test is the most commonly used technique for monitoring seed quality in gene banks. However, this methodology does not allow the detection of different stages of deterioration and sometimes indicates merely the final step, i.e., seed death. Different processes, such as damage to nucleic acids, occur before visible loss of the seed viability. The objective of this study was to evaluate molecular and cytogenetic methods as auxiliary tools to the germination test, to evaluate seed integrity. Soybean and barley seeds were used as models. Artificial aging was used to obtain seeds representing many different deterioration stages. These seed lots were characterized using physiological tests (germination test, germination speed index test, and electrical conductivity test). The DNA integrity and repair system were evaluated using agarose gel, random amplified polymorphic DNA (RAPD), and quantitative PCR (qPCR). The RNA integrity was estimated based on the intensity of ribosomal RNA bands 18s and 28s as detected on agarose gel stained with ethidium bromide. The mitotic index (MI) and frequency of chromosomal abnormalities (CAs) were evaluated in different seed lots of barley and soybean. In general, the results of the physiological tests differed among seed lots that had different deterioration stages. Generally, the evaluation of DNA and ribosomal RNA on agarose gel does not allow the characterization of the different sample lots, did not show reproducibility among biological replicates, and large quantities of samples were required (1–3 μg). RAPD allowed the evaluation of integrity and DNA repair system capacity. The qPCR identified sample lots requiring a small amount of DNA (6 ng). Seed lots could be differentiated by MI and CAs. However, differentiation by MI showed an improved performance because it formed a larger number of different groups between the evaluated aging times than the CAs. Therefore, the RAPD, qPCR, MI, and CAs analyses can be auxiliary tools in the evaluation of seed viability because they were able to distinguish between different stages of seed deterioration. Additionally, these methods require few seeds and cytogenetics and RAPD are inexpensive methods. 2017-03-31T16:47:38Z 2017-03-31T16:47:38Z 2017-03-31 2016-11-17 Tese LOPES, Renata Miranda. Avaliação de metodologias moleculares e citogenéticas para detectar níveis de deterioração em sementes de soja (Glycine max (L.) merr.) e cevada (Hordeum vulgare L.). 2016. vi, 92 f., il. Tese (Doutorado em Botânica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2016. http://repositorio.unb.br/handle/10482/23166 http://dx.doi.org/10.26512/2016.11.T.23166 Português Acesso Aberto A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. application/pdf
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Avaliação de metodologias moleculares e citogenéticas para detectar níveis de deterioração em sementes de soja (Glycine max (L.) merr.) e cevada (Hordeum vulgare L.)

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