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Análise da expressão de genes candidatos para a tolerância à seca em folhas de clones de Coffea canephora var. Conillon, caracterizados fisiologiamente
(2007) Marraccini, Pierre Roger Rene; Silva, Vânia Aparecida; Elbelt, Sonia; Guimarães, Breno Lourenzzo Salgado; Loureiro, Marcelo Ehlers; DaMatta, Fábio Murilo; Ferrão, Maria Amélia Gava; Fonseca, Aymbiré Francisco Almeida da; Silva, Felipe R. da; Andrade, Alan Carvalho; Embrapa - Café
Genes candidatos envolvidos na tolerância à seca no cafeeiro, foram selecionados através de uma analise in silico (Northern eletrônico) das bibliotecas de cDNA SH2 e SH3 presentes na Base de Dados do Genoma Café. Assim, 18 "contigs" apresentando, uma expressão diferencial nas análises in silico, foram identificados e caracterizados por análises de Northern-blot, utilizando-se RNA total extraído de folhas de clones de Coffea canephora var. Conillon, sensíveis e tolerantes à seca, caracterizados fisiologicamente em experimentos com vasos realizados em casa de vegetação. Os resultados de caracterização fisiológica indicam que o clone 22 (sensível) apresentou queda mais rápida do potencial hídrico, devido à maior condutância estomática. Além disso, sob -3,0MPa, o clone 22 apresenta menor fotossíntese que os demais, devido ao maior estresse oxidativo que ocorre nas folhas. Os resultados das análises da expressão gênica indicam que a maioria dos genes candidatos identificados pelas análises de Northern eletrônico, também apresentavam expressão diferencial nas análises por Northern-blot. Além disso, alguns desses genes candidatos, apresentavam perfil de expressão diferencial entre os quatro materiais genéticos testados (clones sensíveis vs. tolerantes à seca). Perspectivas de uso dessas informações são discutidas. Palavras-chave: tolerância seca, estresse
Atividade do sistema antioxidativo em dois clones de Coffea canephora sob estresse oxidativo mediado por Paraquat
(2005) Oliveira, Gustavo Menezes Resque de; Guimarães, Breno Lourenzzo Salgado; Silva, Vânia Aparecida; Matta, Fábio Murilo Da; Loureiro, Marcelo Ehlers; Embrapa - Café
Os efeitos do estresse oxidativo, mediado por Paraquat (PQ), em diferentes concentrações (0, 5, 10, 20 e 30 µM), nas atividades da dismutase do superóxido (SOD), peroxidade do ascorbato (APX) e catalase (CAT), bem como danos celulares, foram investigados em dois clones de Coffea canephora Pierre (109A e 120, respectivamente sensível e tolerante à seca). No clone 109A, a atividade da SOD aumentou em paralelo a uma redução nas atividades da APX e CAT, até a concentração de 10 µM PQ, não mais se observando atividade dessas enzimas a maiores concentrações de PQ. No clone 120, observou- se aumento na atividade da SOD até 20 µM PQ, sendo acompanhado por atividades baixas, porém detectáveis, de APX e CAT naquela concentração de PQ; a exemplo do clone 109A, não se detectou atividade das enzimas avaliadas a 30 µM. A 0-10 µM PQ, as atividades da SOD e APX foram maiores no clone 120, enquanto a da CAT foi superior no clone 109A. A maior expressão do sistema antioxidante do clone 120 foi associada com a ocorrência de danos celulares (acúmulo de aldeído malônico) em menor extensão que no clone 109A. Os resultados sugerem, portanto, que diferenças na susceptibilidade de clones de C. canephora ao déficit hídrico podem estar associados, pelo menos em parte, a diferenças no desempenho do sistema antioxidante.
Proteômica diferencial em clones de Coffea canephora sob condições de déficit hídrico
(Universidade Federal de Viçosa, 2007-02-18) Guimarães, Breno Lourenzzo Salgado; Almeida, Andréa Miyasaka de
A tolerância à seca é o resultado de numerosas características anatômicas, morfológicas e fisiológicas, de natureza constitutiva ou indutiva. Vários mecanismos são responsáveis pela tolerância, e salienta-se a necessidade de que sejam identificados genes e seus produtos que estejam envolvidos nas diferentes respostas que conferem tolerância à seca em café. Este trabalho teve como objetivos verificar a resposta adaptativa de clones de Coffea canephora ao déficit hídrico além de identificar proteínas responsivas a esse estresse . Mudas dos clones 120 (genótipo tolerante à seca) e 109A (genótipo sensível à seca) foram cultivadas em vasos de 12 L e o déficit hídrico foi alcançado suspendendo a irrigação até que as plantas atingissem um potencial hídrico de antemanhã (ψ am ) de -3,0 MPa. A redução do potencial hídrico (ψ am ) nas plantas que foram submetidas ao déficit hídrico foi acompanhada de reduções nas taxas de assimilação líquida do carbono (A) e da condutância estomática (g s ). Foi observado um aumento mais pronunciado no extravasamento de eletrólitos assim como na atividade de enzimas antioxidantes no clone sensível ao déficit hídrico (109A). Para as análises de proteoma, foram adaptados protocolos de extração de proteínas de folha e raiz de café, compatíveis com a eletroforese em gel bidimensional e a identificação de proteínas por espectrometria de massa. Os protocolos adaptados mostraram-se eficientes na retirada de contaminantes não protéicos, em especial polifenóis na extração de proteína de folhas e polissacarídeos na extração de proteínas de raiz. Os géis obtidos mostraram-se reprodutíveis e ausentes de arrastes, apresentando os spots individualizados. Os dados de proteoma indicam que um dos mecanismos de aclimatação ao estresse hídrico usado por Coffea canephora seria a fotorrespiração. Os resultados obtidos indicam a existência de mecanismos de adaptação a um possível dano oxidativo, como o aumento na expressão de alguns chaperones moleculares e de algumas proteínas dos fotossistemas, e a maior expressão de algumas isoformas da subunidade maior da Rubisco. A atividade destas proteínas poderia contribuir para a manutenção do papel antioxidativo da fotorrespiração. Por outro lado, somente no clone tolerante, sob déficit hídrico, foi observada a maior acumulação de uma NADPH-quinona redutase e a manutenção da abundância da glutamina sintase. Estes resultados sugerem que a primeira enzima pode ter importante papel no mecanismo antioxidativo associado à tolerância à seca neste clone e a segunda enzima um importe papel da manutenção da assimilação da amônia e da fotorrespiração nestas condições.
Resposta fisiológica de clone de café Conilon sensível à deficiência hídrica enxertado em porta‐enxerto tolerante
(Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa, 2010-05) Silva, Vânia Aparecida; Antunes, Werner Camargos; Guimarães, Breno Lourenzzo Salgado; Paiva, Rita Márcia Cardoso; Silva, Vanisse de Fátima; Ferrão, Maria Amélia Gava; DaMatta, Fábio Murilo; Loureiro, Marcelo Ehlers
O objetivo deste trabalho foi determinar alterações fisiológicas e de tolerância à seca em clones de café Conilon (Coffea canephora) contrastantes quanto à sensibilidade ao deficit hídrico. Foram avaliadas as enxertias recíprocas entre os clones 109A, sensível ao deficit hídrico, e 120, tolerante – 120/109A, 120/120, 109A/120, 109A/109A –, além de seus respectivos pés‐francos. As plantas foram cultivadas em vasos de 12 L em casa de vegetação. Após seis meses, metade das plantas foi submetida ao deficit hídrico por meio da suspensão da irrigação, até que as folhas atingissem o potencial hídrico de antemanhã de ‐3,0 MPa. Quando o clone 120 foi usado como porta‐enxerto, as plantas apresentaram sistema radicular mais profundo, mas com menor massa, retardaram por mais tempo a desidratação celular das folhas e apresentaram maior eficiência no uso da água. Sob seca severa, os teores de amido e sacarose decresceram em todos os tratamentos, enquanto os teores de glicose, frutose, aminoácidos totais e prolina aumentaram, particularmente nos tratamentos 109A pé‐franco, 109A/109A e 120/109A. Essas plantas apresentaram menor eficiência no uso da água. O acúmulo de solutos não foi associado à tolerância à seca. O uso de porta‐enxertos tolerantes à seca contribui para a maior tolerância das plantas ao deficit hídrico.
Uso de porta-enxertos para aumentar a tolerância a seca em Coffea canephora Pierre
(2007) Silva, Vânia Aparecida; Antunes, Werner Camargos; Guimarães, Breno Lourenzzo Salgado; Almeida, Andréia M.; Ferrão, Maria Amélia Gava; DaMatta, Fábio Murilo; Loureiro, Marcelo Ehlers; Embrapa - Café
A enxertia recíproca entre genótipos com respostas contrastantes à seca (clones 109 e 120, respectivamente sensível e tolerante) foi realizada com o objetivo de avaliar a contribuição relativa do sistema radicular e da parte aérea na tolerância ao déficit hídrico em Coffea canephora. Foram avaliadas as enxertias (enxerto/porta-enxerto) 120/109, 120/120, 109/120, 109/109, além dos respectivos pés francos 109 e 120. As plantas foram cultivadas em vasos com 12 L de substrato, em casa de vegetação. Ao atingirem seis meses, metade das plantas continuou sendo irrigada constantemente, enquanto a outra metade foi submetida à seca, a qual foi imposta pela suspensão da irrigação. O pé-franco 120 e as enxertias que possuíam o clone 120 como sistema radicular apresentaram menor taxa de queda do potencial hídrico foliar na antemanhã (Yam) sob déficit hídrico, com um sistema radicular mais profundo, e menor descriminação isotópica do carbono, quando comparadas com o pé-franco 109 e autoenxertia 109/109. Estes resultados demonstram que é possível utilizar porta-enxertos tolerantes para melhorar a tolerância à seca em café.