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Identificação e validação de transcritos SuperSAGE de cana-de-açúcar diferencialmente expressos sob déficit hídrico

A cana-de-açúcar é uma cultura de importância industrial, cultivada em países tropicais e subtropicais. Dentre os fatores abióticos, a seca é o que mais negativamente impacta a produtividade vegetal. Portanto, o desenvolvimento de variedades tolerantes à seca está relacionado com a sustentabilidade...

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Main Author: SILVA, Manassés Daniel da
Other Authors: KIDO, Éderson Akio
Format: doctoralThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2018
Subjects:
Expressão gênica
Cana-de-açúcar – Melhoramento genético
Plantas – Efeito da seca
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/26370
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id ir-123456789-26370
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spelling ir-123456789-263702019-10-26T05:14:33Z Identificação e validação de transcritos SuperSAGE de cana-de-açúcar diferencialmente expressos sob déficit hídrico SILVA, Manassés Daniel da KIDO, Éderson Akio http://lattes.cnpq.br/4871711704086419 http://lattes.cnpq.br/6460993939012827 Expressão gênica Cana-de-açúcar – Melhoramento genético Plantas – Efeito da seca A cana-de-açúcar é uma cultura de importância industrial, cultivada em países tropicais e subtropicais. Dentre os fatores abióticos, a seca é o que mais negativamente impacta a produtividade vegetal. Portanto, o desenvolvimento de variedades tolerantes à seca está relacionado com a sustentabilidade e a viabilidade econômica da cultura. O presente trabalho pretende contribuir para um melhor entendimento dos processos envolvidos na resposta da cana-de-açúcar à seca, através da identificação e validação de alvos moleculares diferencialmente expressos após tratamento de supressão de rega (24 h), com vistas ao desenvolvimento futuro de marcadores moleculares funcionais. Para tanto, análises in silico de bibliotecas HT-SuperSAGE (de raízes de variedades tolerantes e sensíveis sob estresse e sem estresse) possibilitaram identificar alvos moleculares relacionados a diferentes estratégias de resposta e a genes de fatores de transcrição (FTs). Destes, 26 alvos foram validados via RT-qPCR (dentre os quais, duas aquaporinas e cinco fatores de transcrição), com ao menos dois dos cinco genes de referência padronizados. Adicionalmente, a análise in silico identificou 94 genes FTs enriquecidos que controlam a expressão dos transcritos HT-SuperSAGE mais induzidos nos dois conjuntos de cultivares contrastantes em resposta ao estresse. Também foram identificados os elementos regulatórios atuantes em Cis (cis-Acting regulatory elements - CARE) mais prevalentes em regiões promotoras de nove dos 146 FTs induzidos. Dessa forma, os resultados aqui apresentados fornecem recursos valiosos de genômica funcional para aplicação no melhoramento da cana-de-açúcar frente ao déficit hídrico, cujo desdobramento biotecnológico auxiliará na sustentabilidade da manutenção e expansão dessa cultura. CAPES Sugarcane is a significant industrial crop and it is grown in tropical and subtropical countries. Among the abiotic factors, drought is the one that most negatively impacts plant productivity. Therefore, the development of drought-tolerant varieties is related to the sustainability and economic viability of the crop. This paper aims to contribute to a better understanding of the processes involved in the response of sugarcane to drought, through the identification and validation of differentially expressed molecular targets after irrigation suppression (24 h) treatment, with a view to the future development of functional molecular markers. To this end, in silico analyzes of HT-SuperSAGE libraries (from roots of tolerant and sensitive cultivars under stress and without stress) made it possible to identify molecular targets related to different response strategies and genes of transcription factors (TFs). Of these, 26 targets were validated via RT-qPCR, (including two aquaporins and five transcription factors), with at least two of the five standardized reference genes. In addition, in silico analysis identified 94 enriched TFs genes that control the expression of the most induced HT-SuperSAGE transcripts in the two sets of contrasting cultivars in response to stress. The most prevalent cis-Acting regulatory elements (CARE) of nine of the 146 induced TFs were also identified. Thus, the results presented here provides valuable functional genomics resources for application in sugarcane breeding against water deficit, whose biotechnological development will help in the sustainability of the maintenance and expansion of this crop. 2018-09-10T19:45:50Z 2018-09-10T19:45:50Z 2017-05-23 doctoralThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/26370 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Genetica
institution REPOSITORIO UFPE
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Cana-de-açúcar – Melhoramento genético
Plantas – Efeito da seca
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Plantas – Efeito da seca
SILVA, Manassés Daniel da
Identificação e validação de transcritos SuperSAGE de cana-de-açúcar diferencialmente expressos sob déficit hídrico
description A cana-de-açúcar é uma cultura de importância industrial, cultivada em países tropicais e subtropicais. Dentre os fatores abióticos, a seca é o que mais negativamente impacta a produtividade vegetal. Portanto, o desenvolvimento de variedades tolerantes à seca está relacionado com a sustentabilidade e a viabilidade econômica da cultura. O presente trabalho pretende contribuir para um melhor entendimento dos processos envolvidos na resposta da cana-de-açúcar à seca, através da identificação e validação de alvos moleculares diferencialmente expressos após tratamento de supressão de rega (24 h), com vistas ao desenvolvimento futuro de marcadores moleculares funcionais. Para tanto, análises in silico de bibliotecas HT-SuperSAGE (de raízes de variedades tolerantes e sensíveis sob estresse e sem estresse) possibilitaram identificar alvos moleculares relacionados a diferentes estratégias de resposta e a genes de fatores de transcrição (FTs). Destes, 26 alvos foram validados via RT-qPCR (dentre os quais, duas aquaporinas e cinco fatores de transcrição), com ao menos dois dos cinco genes de referência padronizados. Adicionalmente, a análise in silico identificou 94 genes FTs enriquecidos que controlam a expressão dos transcritos HT-SuperSAGE mais induzidos nos dois conjuntos de cultivares contrastantes em resposta ao estresse. Também foram identificados os elementos regulatórios atuantes em Cis (cis-Acting regulatory elements - CARE) mais prevalentes em regiões promotoras de nove dos 146 FTs induzidos. Dessa forma, os resultados aqui apresentados fornecem recursos valiosos de genômica funcional para aplicação no melhoramento da cana-de-açúcar frente ao déficit hídrico, cujo desdobramento biotecnológico auxiliará na sustentabilidade da manutenção e expansão dessa cultura.
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