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ANÁLISE DE EXPRESSÃO E POLIMORFISMO NUCLÉICOS DE GENES CANDIDATOS PARA A TOLERÂNCIA À SECA EM CAFEEIRO
(2011) Freire, Luciana Pereira; Vieira, Natália Gomes; Vinecky, Felipe; Alves, Gabriel Sérgio Costa; Heimbeck, Ingrid Gomes Renoldi; Rodrigues, Gustavo Costa; Marraccini, Pierre; Andrade, Alan Carvalho; Embrapa - Café
O presente trabalho teve como objetivos (i) analisar a expressão de genes candidatos (GC), que foram previamente identificados em plantas de Coffea canephora,e agora analisar a expressão em plantas de Coffea arabica cultivadas no campo e submetidas e não submetidas ao estresse hídrico e (ii) avaliar a diversidade genética de alguns GCs por meio da busca dos polimorfismos nucléicos. Os experimentos de expressão gênica foram realizados com os cultivares IAPAR59 (tolerantes à seca) e Rubi (sensível à seca) de C. arabica cultivados com e sem irrigação durante a estação seca. As folhas foram amostradas no ano de 2008 foram utilizadas para analisar a expressão de GCs por PCR quantitativo em tempo real (qPCR). Em paralelo, seqüências gênicas correspondentes aos GC foram clonadas e seqüenciadas a partir do DNA genômico de diferentes espécies, clones e cultivares de cafeeiro. Os polimorfismos foram identificados e permitiram de definir os haplótipos encontrados nos genótipos estudados.
ANÁLISES DA EXPRESSÃO GÊNICA POR PCR QUANTITATIVO EM TEMPO REAL (QPCR) DE GENES CANDIDATOS PARA A TOLERÂNCIA À SECA EM CAFEEIRO
(2011) Vinecky, Felipe; Alves, Gabriel Sérgio Costa; Vieira, Natália Gomes; Freitas, Luciana Pereira; Heimbeck, Ingrid Gomes Renoldi; Ferrão, Romário Gava; Fonseca, Aymbiré Francisco Almeida da; Ferrão, Maria Amélia Gava; Silva, Vânia Aparecida; Marraccini, Pierre; Andrade, Alan Carvalho; Embrapa - Café
A seca é uma das principais limitações climáticas à produção do cafeeiro. A importância dessa limitação deve aumentar, em função das mudanças reconhecidas no clima global e, também, porque a cafeicultura vem sendo expandida para regiões marginais onde a baixa pluviosidade e temperaturas desfavoráveis se constituem grandes limitações à produção do café. A seca induz diversas respostas fisiológicas e moleculares nas plantas, incluindo alterações da expressão gênica, visando atingir ajuste osmótico, a indução de reparadores de sistemas moleculares e a expressão de diversas proteínas protetoras. Existem diversas formas de se avaliar a expressão gênica em plantas submetidas ao estresse hídrico. Uma técnica amplamente utilizada nos últimos anos, para a análise quantitativa da expressão gênica é a de PCR quantitativo em tempo real (qPCR). O objetivo do presente trabalho foi analisar a expressão de 14 genes candidatos para a tolerância à seca em cafeeiro, pré-selecionados em estudos de macroarranjos de cDNA, utilizando clones de Coffea canephora (Clone 22 – sensível e clones 14, 73 e 120 – tolerantes ao estresse hídrico).
CARACTERIZAÇÃO DA REGIÃO PROMOTORA DO GENE DREB2A DE GENÓTIPOS DE COFFEA CANEPHORA CONTRASTANTES PARA A TOLERÂNCIA À SECA
(2011) Alves, Gabriel Sérgio Costa; Freitas, Luciana Pereira; Heimbeck, Ingrid Gomes Renoldi; Vieira, Natália Gomes; Vinecky, Felipe; Marraccini, Pierre; Paiva, Luciano Vilela; Andrade, Alan Carvalho; Embrapa - Café
Apesar de alguns estudos em fisiologia vegetal resultarem em uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos na tolerância à seca em cafeeiro, ainda é escasso o conhecimento acerca das alterações metabólicas e moleculares envolvidos na resposta do cafeeiro às condições de estresse hídrico. Neste sentido, resultados prévios obtidos, analisando-se a expressão relativa do gene DREB2A dos clones 14 (tolerante a seca) e 22 (sensível a seca) de Coffea canephora var. Conilon, demonstraram expressão diferencial desse gene em folhas de plantas submetidas ou não ao estresse hídrico. Polimorfismos na região promotora do gene DREB2A foram identificados e podem indicar a participação de diferentes haplótipos no controle genético da tolerância a seca. O objetivo deste trabalho consiste na engenharia de cassetes gênicos utilizando o vetor binário pBI121 combinado com diferentes segmentos da região promotora do gene DREB2A, isolados dos clones 14 e 22 de C. canephora com o intuito de permitir uma melhor caracterização in vivo, da participação dos elementos cis e da influência dos polimorfismos observados na funcionalidade deste promotor em relação às respostas do cafeeiro ao estresse hídrico.
Desenvolvimento de metodologias para identificação de proteínas e metabólitos durante o desenvolvimento de frutos de café (Coffea arabica L.)
(Universidade Federal de Lavras, 2011-02-24) Heimbeck, Ingrid Gomes Renoldi; Andrade, Alan Carvalho
O café é uma das bebidas mais consumidas e um dos principais produtos agrícolas comercializado mundialmente. A espécie Coffea arabica L. produz grãos cuja bebida é reconhecida como de melhor qualidade, pois se constitui bioquimicamente de elevadas concentrações de carboidratos, lipídeos e trigonelina. A bebida possui também muitos compostos fenólicos que são metabólitos secundários importantes para a qualidade final da bebida. Eles conferem ao café potentes efeitos biológicos, incluindo atividades antioxidantes. O desenvolvimento do fruto é caracterizado pela evolução dos tecidos embrionários e alterações bioquímicas, ilustrando a importância do seu estudo para melhor compreender as características finais dos grãos. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma nova metodologia eficaz na identificação do perfil protéico de frutos de café C. arabica L.var. Iapar-59 em diferentes estágios de maturação e na identificação do composto fenólico arbutina em dois tecidos embrionários diferentes (pericarpo e endosperma). A metodologia utilizada para determinar o perfil protéico baseou-se na estratégia proteômica do tipo “bottom- up” com digestão protéica, seguida de análises por cromatografia líquida em fase reversa (online e offline) e análises por espectrometria de massa. A interface offline permitiu o assinalamento da estrutura primária completa dos peptídeos de vinte e sete íons que foram identificados por meio de sequenciamento “de novo” após a obtenção dos espectros de MS/MS. Foram identificadas doze proteínas distintas, dentre elas destacam-se a globulina 11 S e uma dehydrina. Já os resultados obtidos com a interface online permitiu o assinalamento da estrutura primária de trinta e quatro íons que foram identificados por meio de análises computacionais realizadas pelo programa “ProteinLynx” (versão 2.0) da Waters/Micromass. Neste caso, foi possível identificar peptídeos correspondentes a trinta e três proteínas distintas. O método utilizado para a detecção do metabólito fenólico arbutina, em frutos de café, foi com base em análises clássicas de cromatografia líquida de alta eficiência, usando como referência um padrão comercial. Os resultados obtidos com esta análise nos permitiram concluir que não foi possível detectar esse metabólito em grãos de café, nas condições metodológicas utilizadas.
DESENVOLVIMENTO DE NOVAS METODOLOGIAS PARA A IDENTIFICAÇÃO DE PROTEÍNAS DURANTE O DESENVOLVIMENTO DE FRUTOS DO CAFÉ (COFFEA ARABICA L.)
(2011) Heimbeck, Ingrid Gomes Renoldi; Taquita, Jorge Alex; Prates, Maura Vianna; Vinecky, Felipe; Alves, Gabriel Sérgio Costa; Vieira, Natália Gomes; Freire, Luciana Pereira; Bloch Junior, Carlos; Marraccini, Pierre; Andrade, Alan Carvalho; Embrapa - Café
O café é uma das bebidas mais consumidas e um dos principais produtos agrícolas,comercializado mundialmente. A espécie Coffea arabica, preferível pelos agricultores, fornece grãos cuja bebida é reconhecida como de melhor qualidade pois constituí-se bioquimicamente de elevadas concentrações de carboidratos, lipídeos e trigonelina. O desenvolvimento e crescimento do fruto são caracterizados pela evolução dos tecidos embrionários e alterações bioquímicas, ilustrando a importância do seu estudo para melhor compreender as características finais dos grãos. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma nova metodologia eficaz na identifcação do conteúdo protéico expresso no endosperma do fruto do café da espécie C. arabica var. IAPAR59 (I59) em diferentes estágios de maturação. A metodologia utilizada neste trabalho baseia-se na estratégia proteômica bottom-up, com digestão protéica, análises por cromatografia líquida em fase reversa e espectrometria de massa com interfaces on-line e off-line. O primeiro permitiu o assinalamento da estrutura primária completa de vinte e sete peptídeos que foram identificados por alinhamento semântico local (BLAST) e apresentaram homologia com quatro proteínas com função ainda desconhecida e nove proteínas com funções já descritas, dentre elas a globulina 11S e a dehydrina, envolvida na proteção osmótica das células vegetais. A interface on-line permitiu o assinalamento da estrutura primária de trinta e quatro peptídeos, dos quais treze deles correspondiam a proteínas com funções ainda desconhecidas, quatro com sequências ainda não descritas e quatorze proteínas com funções conhecidas expressas nos diferentes estágios de desenvolvimento. Diante do exposto, as técnicas utilizadas neste trabalho abrem boas perspectivas para uma melhor compreenção das alterações proteômicas que ocorrem durante os diferentes estágios de desenvolvimento e maturação dos grãos cafeeiros. Entretanto, ajustes metodológicos ainda se fazem necessários para permitir a identificação de um número maior de proteínas, especialmente aquelas em menor abundância.
DESENVOLVIMENTO DE UMA METODOLOGIA PARA A IDENTIFICAÇÃO DE METABÓLITOS DURANTE O DESENVOLVIMENTO DO FRUTOS DE CAFÉ
(2011) Heimbeck, Ingrid Gomes Renoldi; Prates, Maura Vianna; Taquita, Jorge Alex; Vinecky, Felipe; Alves, Gabriel Sergio Costa; Vieira, Luciana Pereira; Bloch Junior, Carlos; Marraccini, Pierre; Andrade, Alan Carvalho; Embrapa - Café
O gênero Coffea pertence à família Rubiaceae e compreende aproximadamente 100 espécies. A maioria do café comercialmente disponível consiste de grãos produzidos pelas espécies C. arabica e C. canephora. O sabor e o aroma da bebida de café são altamente complexos, resultantes da presença combinada de vários constituintes químicos voláteis e não voláteis, que compõem os aromas e sabores. A bebida possui também muitos compostos fenólicos que são metabólitos secundários das plantas e estão envolvidos na adaptação aos estresses. Eles conferem ao café potentes efeitos biológicos, incluindo atividades antioxidantes, antimutagenicas, anticarcinogenicas, antibioticas, antihipertensivas, antihipercolesterolemicas e antiinflamatorias. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia eficaz para identificar um desses compostos fenólicos, a arbutina, no pericarpo e o endosperma dos grãos de café de Coffea arabica var. IAPAR59 (I59). Assim, diferentes estágios de maturação desses dois tecidos foram testados usando a técnica de cromatografia líquida de alta eficência (UFLC). Para cada amostra, foi feita uma corrida com o extrato bruto e outra com o extrato contendo o padrão comercial (arbutina). Os resultados mostram que a arbutina não foi detectada nas amostras analisadas. Entretanto, esse composto fenólico pode estar associado ou complexado com outras moléculas, o que alteraria o perfil de eluição desta molécula, quando comparado ao padrão. Estudos posteriores em outros estágios fenólogicos do fruto assim como outros tecidos da planta ainda deverão serfeitos para se avaliar esta hipótese.
EFEITO DE DIFERENTES NÍVEIS DE ADUBAÇÃO SOBRE A COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA EM GRÃO DE COFFEA ARABICA CV. RUBI
(2011) Vinecky, Felipe; Davrieux, Fabrice; Alves, Gabriel Sérgio Costa; Heimbeck, Ingrid Gomes Renoldi; Mera, Ana Carolina; Leroy, Thierry; Bonnot, François; Pot, David; Rocha, Omar Cruz; Guerra, Antonio Fernando; Rodrigues, Gustavo Costa; Marraccini, Pierre; Andrade, Alan Carvalho; Embrapa - Café
As condições edafoclimáticas podem afetar a qualidade do café . No caso de cafeeiros (C. arabica L.), a adubação adequada resulta no aumento da produção e também pode afetar a composição bioquímica final do grão e na qualidade da bebida. Por uma grande parte, essa qualidade depende dos compostos acumulados no café verde que podem também servir como padrões para avaliar a qualidade. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de diferentes níveis de adubação NPK sobre a composição bioquímica dos grãos de café. Os níveis de certos compostos (cafeína, lipídios, sacarose, trigonelina e ácidos clorogênicos) em grãos de café produzidos a partir de plantas cultivadas sob diferentes níveis de adubação, e durante três anos de colheita consecutivos (2007 até 2009), foram avaliados por espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS).