SPCB - Simpósio de Pesquisa dos Cafés do Brasil
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Resultados da Pesquisa
Item Análises da expressão dos genes APX e CaPYL8a em progênies de Coffea arabica submetidas ao déficit hídrico(Embrapa Café, 2019-10) Santos, Jacqueline de Oliveira; Santos, Meline de Oliveira; Torres, Luana Ferreira; Matos, Christiano de Souza Machado; Botelho, Alessandro; Andrade, Alan Carvalho; Carvalho, Gladyston Rodrigues; Silva, Vânia AparecidaVisando auxiliar na caracterização das respostas fisiológicas e moleculares de genótipos tolerantes à seca, o objetivo desse trabalho foi avaliar a expressão de genes APX e CaPYL8a em genótipos de Coffea arabica submetidos ao déficit hídrico em condições de campo. Os genótipos foram avaliados em sistema sequeiro (imposição do déficit hídrico a partir de 24 meses de idade) e sistema irrigado (plantas continuamente irrigadas com sistema de gotejamento). Foram realizadas avaliações de potencial hídrico e expressão de genes APX e CaPYL8a na época seca. Os dados foram submetidos às análises de variância. Os genótipos 7 e 19 apresentaram maiores e os genótipo 3 e 5 menores capacidade de manutenção do potencial hídrico. A expressão do gene CaAPX foi maior nos genótipos 3, 5, 7 em sistema irrigado. O genótipo 19 apresentou maior expressão da CaAPX na condição de sequeiro. Em relação ao gene CaPYL8a os genótipos apresentaram um padrão de expressão divergente entre os genótipos, sendo que os genótipos 3 e 19 apresentaram um aumento na expressão na condição de sequeiro. Os diferentes padrões de expressão dos genes candidatos APX e PYL8a sugerem regulação por mecanismos fisiológicos distintos, indicando maior tolerância ao estresse oxidativo e resposta ao déficit hídrico regulada positivamente pelo ABA no genótipo19.Item Adaptação de acessos de Coffea arabica provenientes de camarões em várias condições edafoclimáticas(Embrapa Café, 2015) Charmetant, Pierre; Perthuis, Bernard; Bedimo, Joseph Mouen; Manga, Amougou Mbarga; Guerra, Antonio Fernando; Bartholo, Gabriel Ferreira; Rocha, Omar Cruz; Leroy, Thierry; Pereira, Luiz Filipe Protasio; Rodrigues, Gustavo Costa; Andrade, Alan Carvalho; Marraccini, PierreO objetivo desse trabalho foi caracterizar recursos genéticos de Coffea arabica - acessos selvagens e cultivares - oriundo da África visando sua utilização no melhoramento. Os acessos provenientes de Camarões têm dados acumulados de mais de 30 anos. Oito acessos foram introduzidos em 2010 na Guiana Francesa e no Brasil para experimentação. No Brasil, depois de um período de quarentena, foram plantados ensaios no centro Cerrados da Embrapa e no IAPAR, além da Guiana Francesa Analisamos dados de crescimento, de ramificação secundária, de adaptação fisiológica à seca, para escolher genitores de cruzamentos com cultivares locais. Híbridos F1 estão sendo avaliados para selecionar os com melhor adaptação à evolução das condições climáticas.Item Estrutura e diversidade genética de uma população de Coffea canephora conilon utilizando marcadores SNPs identificados por nextRAD(Embrapa Café, 2015) Carneiro, Fernanda de Araújo; Rêgo, Érica Cristina Silva; Aquino, Sinara Oliveira de; Costa, Tatiana Santos; Lima, Edriana Araújo de; Rocha, Omar Cruz; Rodrigues, Gustavo Costa; Carvalho, Milene Alves de Figueiredo; Marraccini, Pierre; Bartholo, Gabriel Ferreira; Guerra, Antônio Fernando; Silva Jr, Orzenil Bonfim da; Grattapaglia, Dario; Andrade, Alan CarvalhoDentre as diferentes atividades ligadas ao negócio agrícola em nível mundial, o agronegócio cafeeiro está entre as de maior importância econômica e social, sendo o principal meio de subsistência para mais de 125 milhões de pessoas e produzido em mais de 60 países. A produção cafeeira comercial baseia-se principalmente em duas espécies: Coffea arabica e Coffea canephora. A grande variabilidade genética do C. canephora devido sua alogamia, é um fator de grande importância para os programas de melhoramento do cafeeiro, pois fornece uma fonte de novos genes. 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. Uma ferramenta muito importante no estudo da diversidade genética é o uso dos marcadores moleculares SNPs (Single Nucleotide Polymorphism), estes consistem na variação de sequência de DNA e podem ser identificados em praticamente todos os genes. No caso de C. canephora, estudos de diversidade podem facilitar a orientação dos programas de melhoramento na escolha de genitores para cruzamentos ou de genótipos para composição de variedades clonais. Este trabalho objetivou (i) avaliar e caracterizar, por meio da técnica de genotipagem nextRAD (Nextera-tagmented reductively-amplified DNA), a diversidade e a estrutura genética de indivíduos de C. canephora Conilon, pertencentes a uma população localizada em campo experimental da Embrapa Cerrados.Item Caracterização molecular e seleção de genes candidatos à resistência do clone 14 de Coffea canephora conilon a Meloidogyne paranaensis(Embrapa Café, 2015) Lima, Edriana Araújo de; Carneiro, Fernanda de Araújo; Rêgo, Erica Cristina Silva; Costa, Tatiana Santos; Cotta, Michelle Guitton; Jorge Júnior, Aldemiro; Marraccini, Pierre; Carneiro, Regina Maria Dechechi Gomes; Andrade, Alan CarvalhoOs nematoides das galhas estão entre os patógenos mais nocivos para a agricultura cafeeira no Brasil e C. canephora tem se mostrado fonte de resistência a esses patógenos. Com o objetivo de identificar genes candidatos a resistência a M. paranaensis, dois clones de Coffea canephora Conilon previamente identificados como resistente (clone 14) e suscetível (clone 22), inoculados ou não em diferentes tempos com M. paranaensis, tiveram seus RNAs extraídos a partir das raizes, sequenciados, mapeados em genoma de referência de C. canephora e avaliados quantitativamente (expressão in silico) por meio de RNAseq e Excel. Dessa forma, foi possível identificar os genes que mais se expressaram no clone resistente em relação ao clone suscetível, e a respectiva expressão temporal foi relacionada à resistência a M. paranaensis.Item Estudo das famílias gênicas CcPYL, CcPP2C e CcSnRK2: componentes centrais na via aba-dependente para a resposta ao déficit hídrico em Coffea canephora(Embrapa Café, 2015) Cotta, Michelle Guitton; Bocs, Stéphanie; Rego, Erica Cristina Silva; Costa, Tatiana Santos; Aquino, Sinara Oliveira de; Carneiro, Fernanda De Araújo; This, Dominique; Marraccini, Pierre; Andrade, Alan CarvalhoO déficit hídrico e altas temperaturas são consequências atuais e diretas do aquecimento global e fatores-chave que afetam o desenvolvimento e a produtividade cafeeira. Apesar das complexas estratégias utilizadas por plantas perenes para adaptarem-se à seca, existe no gênero Coffea variabilidade genética que pode ser utilizada como ferramenta para potencializar a tolerância das plantas a esse estresse. O Ácido abscísico (ABA) é o hormônio central que regula a fisiologia da planta na resposta ao déficit hídrico. O objetivo do presente trabalho foi identificar e caracterizar os genes componentes do sistema tripartite (PYL-PP2C-SnRK2) de percepção e transdução de sinal de ABA em Coffea canephora. Clones tolerantes (14, 73 e 120) de C. canephora Conilon têm sido caracterizados como plantas vigorosas com alta produtividade durante anos em regime de escassez hídrica e apresentam-se como valiosos modelos de estudo. Receptores intracelulares (PYR/PYL/RCAR) envolvidos na percepção do sinal de ABA foram recentemente identificados em plantas. Um mecanismo de transdução de sinal de ABA foi proposto, envolvendo tais receptores interagindo com fosfatases do tipo PP2C e quinases SnRK2. Neste trabalho, as sequências proteicas de Arabidopsis, citros, arroz, uva, tomate foram escolhidos como query para a busca das respectivas sequências ortólogas de café em bancos de dados. Essa abordagem permitiu identificar 24 genes candidatos (9 PYL/RCAR, 6 PP2Cs e 9 SnRK2) no genoma de C. canephora. Os domínios protéicos específicos de cada família gênica foram verificados nas sequencias aminoacídicas preditas o que permitiu caracterizá-las como receptores (PYR/PYL/RCAR), fosfatases (PP2C) ou quinases (SnRK2) da via de sinalização de ABA. Análises filogenéticas permitiram classificar as sequências polipeptídicas nas subclasses e subfamílias esperadas. As estruturas gênicas (éxons, íntrons e UTRs) foram funcionalmente anotadas no genoma de C. canephora (Coffea Genome Hub: http://coffee-genome.org/). Expressão diferencial foi observada in silico para esses genes nos órgãos (folha, semente, raiz e órgãos florais) de C. canephora. Em condições de déficit hídrico, dados de transcriptoma de raiz mostraram diferentes perfis de expressão entre os clones tolerantes (14, 73 e 120) e o sensível (22). Os resultados de qPCR evidenciaram perfis transcriptômicos diferenciais inclusive entre os clones tolerantes sugerindo a existência de múltiplos mecanismos biológicos para a tolerância à seca por meio da via dependente de ABA no cafeeiro. Outros resultados enfatizaram mecanismos comuns de indução gênica para todos os clones na condição não-irrigada. Tais informações podem ser úteis na identificação do determinismo genético da tolerância à seca no cafeeiro e para obtenção de marcadores moleculares visando auxiliar programas de melhoramento.Item Ensaio de déficit hidríco de Setaria viridis transformada com o gene órfão CcUNK8 de Coffea canephora(Embrapa Café, 2015) Duarte, Karoline Estefani; Vieira, Natália Gomes; Rêgo, Érica C. S.; Martins, Polyana Kelly; Ribeiro, Ana Paula; Cunha, Bárbara A. D. B. da; Molinari, Hugo Bruno Correa; Kobayashi, Adilson Kenji; Sousa, Carlos Antônio de; Marraccini, Pierre; Andrade, Alan CarvalhoAs plantas respondem e se adaptam as condições de estresses com uma série de alterações morfológicas, fisiológicas e moleculares. Ao nível molecular, a expressão diferencial de genes para tolerar as condições adversas é um bom indicativo da resposta da planta ao meio ambiente. Encontrar a função destes genes pode facilitar o entendimento da relação planta-ambiente. No intuito de entender os processos que levam algumas plantas a terem uma maior tolerância à seca, ocorreram avanços na descoberta e descrição de genes envolvidos neste processo. Algumas destas sequencias não possuem nenhuma similaridade com sequencias depositadas nos bancos de dados públicos, e são denominadas “no hits” ou genes órfãos. O gene CcUNK8 (UNKnown) foi previamente identificado em plantas de Coffea canephora Conilon como potencialmente envolvido no processo de tolerância à seca. Para estudar a função biológica deste gene, ele foi clonado no T-DNA de um vetor de transformação e sobre o controle do promotor constitutivo pUBI de milho. Essa construção foi usada para realizar a transformação genética de Setaria viridis via o uso de Agrobacterium tumefaciens. Os eventos de Setaria viridis transformados com pUBI:CcUNK8 foram submetidos ao ensaio de déficit hídrico.Item Análise de promotores do gene CcDREB1D de Coffea canephora via transformação genética de Nicotiana tabacum(Embrapa Café, 2015) Aquino, Sinara Oliveira de; Carneiro, Fernanda de Araújo; Rêgo, Érica Cristina Silva; Duarte, Karoline Estefani; Alves, Gabriel Sérgio Costa; Andrade, Alan Carvalho; Marraccini, PierreApós sequenciamento, polimorfismos na região promotora do gene DREB1D (Dehydration Responsive Element Binding Protein) de Coffea canephora Conilon, indicaram a participação de três haplótipos (15, 16 e 17) no controle genético da tolerância à seca nos clones 14 (tolerante a seca) e 22 (sensível a seca), com as combinações de haplótipos 15-16 para o clone 14 e 15-17 para o clone 22. A fim de avaliar a capacidade desses fragmentos controlarem a expressão do gene repórter uidA, 3 construções gênicas, com os diferentes haplótipos do promotor do gene CcDREB1D, foram feitas no vetor binário pBI101 e testadas independentemente via transformação genética de Nicotiana tabacum. Testes histoquímicos em plantas transformadas de N. tabacum T1 indicaram uma forte atividade GUS correspondente ao controle positivo (pBI121) enquanto nenhuma atividade foi detectada para o controle negativo (WT). Os resultados mostraram que, mesmo fracos, os promotores pDREB1D de C. canephora são funcionais em tabaco (N. tabacum), se comportando de forma diferencial entre os haplótipos, sugerindo que os polimorfismos identificados neles são essências na regulação destas sequências.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.