SPCB (08. : 2013 : Salvador, BA) – Resumos Expandidos
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Item Identificação e caracterização de genes associados à recepção e transdução do sinal de ABA em Coffea sp(Embrapa Café, 2013) Cotta, Michelle Guitton; Marraccini, Pierre; This, Dominique; Leroy, Thierry; Bocs, Stéphanie; Dereeper, Alexis; Lashermes, Philippe; Andrade, Alan CarvalhoO gênero Coffea representa a principal commodity agrícola do mundo. Atualmente, o déficit hídrico e as elevadas temperaturas são os principais fatores abióticos responsáveis pelo declínio na produção. Tais variações ambientais também influenciam a composição bioquímica de grãos e afetam diretamente a qualidade da bebida. A variabilidade genética natural presente no gênero Coffea pode ser usada para aumentar a tolerância à seca e gerar variedades cafeeiras melhor adaptadas às variações climáticas. O ácido abscísico (ABA) é um hormônio vegetal que age como regulador central na resposta das plantas ao déficit hídrico. Recentemente, novos receptores intracelulares de ABA (PYR/PYL/RCARs) envolvidos na detecção e sinalização desse hormônio têm sido identificados e caracterizados em diversas espécies de plantas. O mecanismo de transdução de sinal de ABA proposto envolve os receptores PYR/PYL/RCARs que interagem com as proteínas fosfatases (PP2Cs) e quinases (SnRK2s). O objetivo do presente trabalho foi identificar e caracterizar os genes ortólogos desse sistema tripartite em Coffea sp. Para isso, as sequências protéicas de Arabidopsis, citros, arroz, uva e tomate foram selecionadas como sequências-alvo para a busca dos genes de café em bancos de sequências. 51 sequências das proteínas PYR/PYL/RCAR oriundas dessas espécies modelo permitiram identificar 9 sequências de receptores do ABA em Coffea sp. Do mesmo modo, 40 e 29 sequências permitiram identificar 6 e 9 sequências ortólogas das proteínas PP2Cs e SnRK2, respectivamente, em Coffea sp. Os 24 genes isolados que compõe o sistema tripartite da via de resposta a ABA em café apresentam expressão in silico diferencial em tecidos como folhas, sementes, raízes e órgãos florais. Polimorfismos foram encontrados entre os genes ortólogos e homoeólogos. No genoma de C. arabica foi possível identificar variações na sequência dos dois subgenomas diplóides ancestrais, C. canephora (CaCc) e C. eugenioides (CaCe). Análises futuras permitirão predizer o efeito funcional desses polimorfismos nas estruturas protéicas em diferentes espécies do cafeeiro. Todas essas evidencias são essenciais para elucidar o determinismo genético de tolerância à seca bem como contribuir para a obtenção de marcadores moleculares que poderão ser usados em programas de melhoramento.Item Avaliação fenotípica de uma população de Coffea canephora var. conilon cultivada em altitude elevada, visando um programa de Seleção Genômica Ampla (SGA) em cafeeiro(Embrapa Café, 2013) Carneiro, Fernanda de Araújo; Rêgo, Érica Cristina da Silva; Costa, Tatiana Santos; Oliveira, Sinara de Aquino; Duarte, Karoline Estefani; Rocha, Omar Cruz; Rodrigues, Gustavo Costa; Carvalho, Milene Alves de Figueiredo; Marraccini, Pierre; Grattapaglia, Dario; Bartholo, Gabriel Ferreira; Guerra, Antônio Fernando; Andrade, Alan CarvalhoConsiderada a bebida não alcoólica mais popular e regularmente consumida por 40% da população, o café ocupa uma posição de destaque na economia sendo um dos mais importantes produtos de exportação mundial. Sua produção está sujeita a oscilações regulares devido ao ciclo bienal da planta, e também a fatores abióticos, como o estresse hídrico e altas temperaturas. Visando-se o estabelecimento de ferramentas de auxílio para se acelerar o melhoramento genético desta espécie, avanços significativos em genômica do cafeeiro têm ocorrido nos últimos anos. Como exemplo, pode-se citar a recente conclusão do sequenciamento do genoma completo de Coffea canephora, que servirá de referência para utilização em trabalhos avançados de genética molecular, aplicados diretamente ao melhoramento genético desta espécie, tais como o estabelecimento de programas de seleção genômica ampla (SGA) em cafeeiro. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi a caracterização fenotípica de uma população de C. canephora, com cerca de 1300 indivíduos, cultivada em Planaltina-DF (1175m de altitude) no campo experimental da Embrapa Cerrados. As avaliações iniciaram em 2012, observando-se características como vigor, seca de ponteiro, ramificação secundária, presença de ferrugem, precocidade do fruto e carga. Além disso, a produção (em litros – L) de cada planta foi medida ( 2012 e 2013). No ano de 2012, uma amostra 3L de frutos de cada planta selecionada após a colheita, foi despolpada, para realização da classificação, peneira e peso de 100 grãos. O potencial hídrico foliar de antemanhã (am) de uma amostra de plantas também foi avaliado no período de seca dos anos de 2012 e 2013. Os resultados obtidos até o momento, nos permite concluir que existe potencial para o cultivo em condições irrigadas, de C. canephora em altitudes elevadas e que, a população em estudo apresenta diversidade fenotípica adequada para a implementação de um programa de seleção genômica ampla em cafeeiro.Item Estudo da diversidade genética de uma população de Coffea canephora var. conilon por meio de marcadores moleculares do tipo SSR(Embrapa Café, 2013) Alekcevetch, Jean Carlos; Carneiro, Fernanda de Araújo; Rêgo, Érica Cristina da Silva; Guerra, Antonio Fernando; Bartholo, Gabriel Ferreira; Ferrão, Maria Amélia Gava; Fonseca, Aymbiré Francisco Almeida da; Marraccini, Pierre; Andrade, Alan CarvalhoO Coffea canephora é uma das duas espécies cultivadas comercialmente no mundo. A produção nacional é muito importante, com uma produçao estimada a cerca de 26% do total de café beneficiado produzido no mundo para a safra de 2013. O estudo molecular da diversidade genética vem se demonstrando cada vez mais eficiente, necessário e refinado, uma vez que as técnicas moleculares estão evoluindo e os descritores morfológicos estão se tornando insuficientes para a descrição de um indivíduo. Os marcadores moleculares microssatélites ou SSR (“Simple Sequence Repeats”), são marcadores co-dominantes, utilizados com uma frequência cada vez maior para estudos de diversidade de populações. O objetivo desse trabalho foi avaliar a diversidade genética de cerca de 48 clones parentais de Coffea canephora var. Conilon presentes no Banco Ativo de Germoplasma – BAG do Incaper, bem como uma população de 266 plantas de Coffea canephora var. Conilon, correspondentes a uma descendência gerada por tais parentais, e mantidas no campo experimental da Embrapa Cerrados. O DNA genomico dessas plantas foi extraido, e analisado por PCR usando marcadores moleculares do tipo microssatélites (SSR). Os produtos de PCR foram analisados por meio do sequenciador automático (ABI 3130xl) para avaliar o tamanho dos fragmentos amplificados. Esses resultados permitiram demostrar que existe uma ampla variabilidade genética entre as plantas parentais e aquelas da população descendente. Os resultados permitiram também realizar uma análise de paternidade, utilizando-se o software Cervus, sendo possível identificar o parental com maior ocorrência (24,44% de frequência) na população descendente.Item Análise funcional da região promotora do gene CcDREB1D de dois genótipos de Coffea canephora por meio da transformação genética de Nicotiana tabacum(Embrapa Café, 2013) Aquino, Sinara Oliveira de; Duarte, Karoline Estefani; Alves, Gabriel Sérgio Costa; Marraccini, Pierre; Andrade, Alan CarvalhoApesar 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 envolvidas na resposta às condições de déficit hídrico nesta espécie. Neste sentido, estudos recentes permitiram a identificação de vários genes candidatos que apresentaram expressão diferencial entre genótipos contrastantes para essa característica. Dentre esses, encontram-se genes integrantes da via de resposta ao estresse hídrico, previamente identificados em outras espécies vegetais, tais como os fatores de transcrição DREB. Resultados prévios obtidos, analisando a expressão relativa do gene CcDREB1D nos clones 14 (tolerante à seca) e 22 (sensível à seca) de Coffea canephora var. Conilon demonstraram expressão diferencial desse gene em folhas de plantas submetidas ou não a seca. Polimorfismos na região promotora do gene CcDREB1D foram também identificados e podem indicar a participação de diferentes haplótipos no controle genético da tolerância à seca. Várias deleções 5’ da região promotora do gene CcDREB1D foram feitas e clonadas no vetor binário pBI101 como objetivo de analisar o papel dos polimorfismos identificados no promotor do gene CcDREB1D na expressão do gene repórter uidA codificando para a β-glucuronidase por meio da transformação genética de Nicotiana tabacum.Item Análise da variabilidade de sequências no gene DREB1D em diferentes genótipos do gênero Coffea(Embrapa Café, 2013) Alves, Gabriel Sérgio Costa; Freire, Luciana Pereira; Vieira, Natália Gomes; This, Dominique; Pot, David; Marraccini, Pierre; Paiva, Luciano Vilela; Andrade, Alan CarvalhoEm várias espécies vegetais, os genes DREB desempenham um papel importante na resposta aos estresses abióticos. A obtenção de marcadores de diversidade fenotípica para assistir aos programas de melhoramento genético é prioritário. Neste contexto, o conhecimento da correlação entre polimorfismo genético e o mecanismo de tolerância à seca pode representar um avanço significativo para o melhoramento de plantas cultivadas. Assim, visando estudar a variabilidade genética presente no gene DREB1D e desenvolver marcadores funcionais para alelos efetivos, polimorfismos foram caracterizados e identificados após análises de sequências alélicas isoladas de diferentes genótipos do gênero Coffea. As análises permitiram identificar polimorfismos na região promotora e codante do gene DREB1D de C. canephora (CcDREB1D), nos seus ortólogos e homoeólogos. Os polimorfismos encontrados possibilitaram a identificação de diferentes haplótipos. As variações de sequência ortóloga (OSVs) entre C. canephora e C. eugenioides, assim como, as variações nucleotídicas únicas de homoeólogos (HSVs) entre os subgenomas de C. arabica, C. canephora (CaCc) e C. eugenioides (CaCe) são apresentadas para o desenvolvimento de marcadores alelo-específico e homoeólogo-especifico para este locus.Item Identificação e caracterização de genes órfãos (“no hits”) de café (Coffea canephora), envolvidos na resposta à seca(Embrapa Café, 2013) Duarte, Karoline Estefani; Vieira, Natália Gomes; Martins, Polyana Kelly; Ribeiro, Ana Paula; Cunha, Bárbara Andrade D. B. da; Molinari, Hugo Bruno Correa; Kobayashi, Adilson Kenji; Marraccini, Pierre; Andrade, Alan CarvalhoO café é uma planta perene, sendo considerada uma das commodities agrícolas mais importantes do mundo. Por consequencia, visando-se o estabelecimento de ferramentas de auxílio para se acelerar o melhoramento genético desta espécie, avanços significativos em genômica do cafeeiro têm ocorrido nos últimos anos. Como exemplo, pode-se citar a recente conclusão do sequenciamento do genoma completo de Coffea canephora, que servirá de referência para utilização em trabalhos avançados de genética molecular, aplicados diretamente ao melhoramento genético desta espécie, tais como o estabelecimento de programas de seleção genômica ampla (SGA) em cafeeiro. Análises recentes de bioinformática dos genomas completos de plantas indicam que cerca de 20-30% do total de genes de cada genoma são inéditos e específicos de cada espécie. Ou seja, essas sequencias genicas não apresentam similaridade alguma com as já depositadas nas bases de dados mundiais e são comumente denominadas de “no hits”. Conceitos recentes, denominam esses “no hits” como “genes órfãos” e postulam que o surgimento dos mesmos são resultantes de respostas adaptativas específicas de cada espécie em função de estresses e condições adversas por essas enfrentadas, durante o processo evolutivo. Nosso trabalho está focado na identificação e caracterização funcional dos genes órfãos de café, por apresentarem alto potencial de inovação e aplicação biotecnológica. O presente estudo apresenta dados obtidos para alguns desses genes orfãos, denominados de CcUnk (Unknown), previamente identificados no genoma de C. canephora e com foco especial àqueles CcUnk genes potencialmente envolvidos na resposta à seca.Item Análise preliminar para integração do perfil genômico e proteômico de raízes de Coffea canephora submetidos a diferentes condições hídricas(Embrapa Café, 2013) Costa, Tatiana Santos; Melo, Jorge Alex Taquita; Carneiro, Fernanda de Araújo; Vieira, Natália Gomes; Lima, Edriana Araújo de; Rêgo, Érica Cristina da Silva; Bloch Jr., Carlos; Marraccini, Pierre; Andrade, Alan CarvalhoO café é uma das principais commodities agrícolas do mundo, sendo o Brasil o maior produtor e o segundo maior consumidor. A seca é o principal fator limitante à produção do café no país. O crescimento das plantas em condições de seca é influenciado por alterações na fotossíntese, respiração, translocação, absorção de íons, o metabolismo de nutrientes e hormônios. O objetivo deste trabalho foi avaliar a expressão gênica e proteica em raízes de clones de C. canephora var. Conilon, cultivados em condições controle e sob estresse hídrico. Os clones avaliados foram o clone 22 (sensível à seca) e os clones 14, 73 e 120 (tolerantes à seca), cultivados em condições controladas (casa de vegetação) com (I) e sem (NI) irrigação. Para cada clone e regime hídrico, foi extraído o RNA total. O perfil do transcriptoma das raízes foi realizado utilizando o sequenciamento 454, o que possibilitou análises in silico da expressão por Northern eletrônico entre os clones e comparando as condições I vs. NI. As análises proteômicas foram realizadas por LC-MSE utilizando cromatografia líquida de fase reversa acoplada à espectrometria de massa. Os resultados de identificação proteica foram obtidos com o software “Protein Lynx”. Os resultados obtidos pelas análises integradas de duas dehidrinas CcDH1a e CcDH3 são apresentados. Os resultados mostram que existem diferenças entre as técnicas utilizadas, bem como no comportamento dos clones em relação às condições de estresse. As análises de expressão por qPCR em tempo real foram realizadas para validar os níveis de expressão gênica obtido pelas análises in silico.