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IDENTIFICAÇÃO DE GENES COM EXPRESSÃO DIFERENCIAL EM FOLHAS DE CAFEEIRO Coffea canephora E Coffea arabica SUBMETIDAS À DIFERENTES CONDIÇÕES DE ESTRESSE HÍDRICO
(2009) Marraccini, Pierre; Alves, Gabriel Sergio Costa; Vinecky, Felipe; Freire, Luciana Pereira; Vieira, Natalia Gomes; Ramos, Humberto J. O.; Vieira, Luiz Gonzaga Esteves; Elbelt, Sonia; Marques, Thomas; Rodrigues, Gustavo Costa; Andrade, Alan Carvalho; Embrapa - Café
Com a perspectiva de se estabelecer um programa de melhoramento genético por seleção assistida para a tolerância à seca em cafeeiro, o presente trabalho objetivou a identificação de genes candidatos para esta característica, por meio de análises integradas dos perfis de expressão gênica e protéico. Os resultados foram obtidos a partir de análises comparativas da expressão gênica e protéica de diferentes materiais genéticos (Tolerante vs. Sensível) assim como, diferentes regimes hídricos (Controle vs. Estresse hídrico). Os materiais genéticos estudados neste trabalho foram os clones de conillon 22 e 14 (Coffea canephora) e os cultivares Rubi e Iapar 59 (Coffea arabica). O estresse hídrico (Ψ PD =-3,0 MPa) aplicado às plantas de conillon foi obtido em casa de vegetação e no caso de Arabica, foram avaliadas plantas adultas em condições de campo, sendo as folhas colhidas nos períodos diurno e noturno, onde o maior estresse hídrico observado foi de Ψ PD =-1,7 MPa. Após a seleção dos genes candidatos por meio de diferentes estratégias, a expressão diferencial foi validada por qPCR. Os resultados mostram que muitos genes apresentaram uma queda de expressão com o estresse hídrico e esses genes, em geral, codificam proteínas implicadas na fotossíntese. Por outro lado, o estresse hídrico em cafeeiro, também induz a expressão de vários genes já descritos na literatura como essênciais à resposta das plantas à limitação de água, tais como RD29, DREBA e NAC, por exemplo. Já no caso de um gene que codifica para uma dehidrina, os resultados obtidos neste trabalho, permitiram confirmar as expressões diferenciais previamente observadas em C. canephora, também em C. arabica. Contudo, este estudo revelou a importância de outros fatores no controle da expressão desses genes, tais como os ritmos circadianos (ciclos noite/dia), a idade e o “histórico” das plantas, sendo que estas obervações, tornam ainda mais complexa, a interpretação dos dados de expressão diferencial, quando se utiliza material vegetal cultivado em condições de campo.
IDENTIFICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE GENES CANDIDATOS PARA A TOLERÂNCIA À SECA EM CLONES DE CAFÉ CONILON (Coffea canephora)
(2009) Vinecky, Felipe; Alves, Gabriel Sérgio Costa; Freire, Luciana Pereira; Vieira, Natalia Gomes; Marraccini, Pierre; Andrade, Alan Carvalho; Embrapa - Café
O cenário da cafeicultura mundial, mostra o quanto esta cultura é importante economicamente, para diversos países. Para o Brasil, que é o maior produtor e exportador de café, esta commoditie é geralmente, uma das principais fontes de renda para pequenos produtores. A seca, que vem se tornando cada vez mais intensa ao longo dos anos, prejudica a produção desses agricultores, pois reduz a produtividade, podendo causar até a perda da lavoura. Atualmente, a elucidação dos fatores genéticos que conferem tolerância à seca em espécies vegetais é uma prioridade de vários grupos de pesquisa. As respostas ao déficit hídrico certamente envolvem mudanças na expressão gênica e o primeiro objetivo do presente trabalho foi caracterizar essas alterações por meio da caracterização do perfil da expressão gênica em folhas de um clone de C. canephora sensível (clone 22) e um clone tolerante (clone 14), cultivados em condições controle e de estresse hídrico. A técnica que foi utilizada neste trabalho foi a hibridização com macroarranjos de DNA, a qual se mostrou eficiente para se identificar genes diferencialmente expressos entre os tratamentos utilizados (irrigado e não irrigado), assim como diferenciais entre os materiais genéticos estudados (clone tolerante x sensível). Esses genes diferencialmente expressos são potenciais candidatos para a tolerância à seca em cafeeiro e podem ser objeto de estudos experimentais posteriores. Os genes selecionados nos experimentos de macroarranjos, foram também caracterizados utilizando-se a técnica de PCR quantitativo em tempo real (qPCR).. Em sua maioria, os resultados obtidos com as análises de qPCR corroboraram com a expressão diferencial previamente observada nos experimentos com macroarranjos.
Identificação e caracterização de genes órfãos (“no hits”) de café (Coffea spp.)
(Universidade Federal de Lavras, 2013-02-28) Vieira, Natalia Gomes; Andrade, Alan Carvalho
O café é uma das commodities agrícolas mais importantes mundialmente. Programas de melhoramento genético que visam a introdução de caracteres para obtenção de novas variedades com características agronômicas superiores, como floração uniforme, rendimento, tamanho do grão, qualidade da bebida, menor teor de cafeína e resistência à doenças e à seca estão em andamento à décadas. Contudo, com um número considerável de sequências gênicas disponíveis nos bancos de dados Coffea spp., a identificação e a caracterização de novos genes com função desconhecida (no hits) é viável e indispensável. O objetivo com este trabalho consistiu em identificar e caracterizar funcionalmente, por meio de análises in silico e por qPCR da expressão gênica, no hits encontrados nas bases de dados do café. Para as análises in silico os no hits foram identificados por meio da busca por similaridade nos bancos de dados do NCBI. Bibliotecas de Coffea arabica e Coffea canephora de diferentes tecidos foram geradas a partir dos dados de sequenciamento utilizando o método Sanger e o método 454. Foi realizado um Northern eletrônico dos no hits nas diferentes bibliotecas de café. Para os ensaios de qPCR o material vegetal utilizado foi proveniente de diferentes tecidos (folhas, raízes, frutos e meristemas) das espécies de C. arabica e C. canephora, submetidos à diferentes condições biológicas (estresse biótico e abiótico) e frutos em estádios de desenvolvimento inicial, intermediário e tardio. Mil quinhentos e sessenta e oito genes órfãos foram identificados e caracterizados nas análises in silico, de acordo com as bibliotecas em que foram expressos. Com isso, foram selecionados e testados em qPCR, dezessete genes órfãos potencialmente envolvidos na tolerância a estresses bióticos e abióticos, assim como genes órfãos implicados no desenvolvimento do fruto de café. Estes genes responderam diferencialmente nos tecidos e condições biológicas analisadas, corroborando com as análises in silico previamente apresentadas e oferecendo indícios de uma provável participação em processos biológicos específicos do cafeeiro.