SPCB - Simpósio de Pesquisa dos Cafés do Brasil
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Resultados da Pesquisa
Item Transcriptoma de C. arabica L. revela diferenças na expressão de genes envolvidos na biossíntese da rafinose(Embrapa Café, 2019-10) Ivamoto-Suzuki, Suzana Tiemi; Reis Junior, Osvaldo; Domingues, Douglas Silva; Santos, Tiago Benedito dos; Oliveira, Fernanda Freitas de; Girotto, Larissa; Ariyoshi, Caroline; Pot, David; Leroy, Thierry; Vieira, Luiz Gonzaga Esteves; Carazzolle, Marcelo Falsarella; Pereira, Gonçalo Amarante Guimarães; Pereira, Luiz Filipe ProtasioCoffea arabica L. é uma cultura importante em vários países em desenvolvimento. Apesar de sua importância econômica, os dados do transcriptoma mínimo estão disponíveis para tecidos de frutas, especialmente o perisperma, onde vários compostos relacionados à qualidade do café são produzidos. Para compreender os aspectos moleculares relacionados ao desenvolvimento de frutos e grãos de café, relatamos uma análise transcriptoma em larga escala de folhas, flores e frutos. O sequenciamento da Illumina (RNA-seq) resultou em 41.881.572 sequências trimadas com alta qualidade. A montagem de novo gerou 65.364 unigenes com um comprimento médio de 1.264 pb. Um total de 24.548 unigenes foram anotados como genes codificadores de proteínas, dos quais 12.560 sequências eram completas para esta codificação (full lenghts). No processo de anotação, identificamos nove genes candidatos relacionados à biossíntese de oligossacarídeos da família da rafinose (RFOs). Estes açúcares conferem osmoproteção e são acumulados durante o desenvolvimento inicial dos frutos. Quatro genes dessa via tiveram o seu padrão transcricional validado pela reação em cadeia da polimerase via transcrição reversa quantitativa em tempo real (RT-qPCR). Este atlas transcriptômico de C. arabica fornece um importante passo para a identificação de genes candidatos relacionados a diversas vias metabólicas do café, especialmente aquelas relacionadas à composição química dos frutos e a qualidade da bebida. Nossos resultados são o ponto de partida para aumentar o conhecimento sobre as proteínas do café que são produzidas durante os estádios de floração e desenvolvimento inicial dos frutos.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 Validação de marcadores microssatélites e diversidade genética de genótipos de Coffea arabica provenientes da Etiópia(Embrapa Café, 2015) Silva, Bruna Silvestre Rodrigues da; Cação, Sandra Bellodi; Ferreira, Rafaelle Vecchia; Santos, Maria Aparecida; Ivamoto, Suzana Tiemi; Silva, Juliana Costa; Androcioli, Leonardo Godoy; Domingues, Douglas Silva; Leroy, Thierry; Charmetant, Pierre; Sera, Gustavo; Pereira, Luiz Filipe ProtasioO café é uma valiosa commodity agrícola, sendo sua bebida uma das mais populares do mundo. Apesar do sucesso dos programas de melhoramento em Coffea arabica, o desenvolvimento de novas cultivares é demorado, podendo levar mais de 20 anos. Além disso, a estreita base genética de C. arabica pode dificultar a obtenção de cultivares resistentes a pragas e a doenças ou tolerantes a estresses abióticos. Os acessos selvagens de C. arabica geneticamente distantes das variedades cultivadas proporcionam novos alelos para enriquecer sua variabilidade genética. O objetivo deste trabalho foi validar marcadores moleculares do tipo SSR em um painel de 24 acessos de C. arabica da coleção da Etiópia, realizar um estudo da diversidade, estrutura e seleção de genótipos para futuros trabalhos de introgressão no melhoramento. Neste trabalho foram utilizados 58 marcadores microssatélites (SSR) obtidos de análises in silico a partir de dados de RNA-seq da cultivar Iapar 59 e de sequências de BACs de Hibrido de Timor 832/2, e 77 SSR obtidos de uma extensa revisão bibliográfica em C. arabica e/ou C. canephora. Dos 135 SSR utilizados, 122 resultaram em produtos de amplificação e 31 foram polimórficos no painel. Desses, 20 SSR foram altamente informativos com valores de PIC acima de 0,7, e sete são descritos pela primeira vez. Um total de 165 alelos foram obtidos com média de 5,3 alelos por loco. O estudo de diversidade e estrutura genética dos acessos separou os genótipos em três principais grupos. A utilização de marcadores SSR informativos assim como o estudo de diversidade e estrutura genética destes e dos demais acessos permitirá a criação de uma coleção nuclear, facilitando a conservação, acessibilidade e uso de recursos genéticos de cafeeiros da Etiópia.Item Identificação de novos acessos de Coffea arabica introduzidos na coleção da Etiópia do IAPAR(Embrapa Café, 2015) Ferreira, Rafaelle Vecchia; Andrade, Giselly Aparecida; Charmetant, Pierre; Leroy, Thierry; Domingues, Douglas Silva; Pereira, Luiz Filipe ProtasioMarcadores microssatélites foram utilizados na discriminação de novos acessos de Coffea arabica que foram introduzidos na coleção da Etiópia do IAPAR, provenientes de uma coleção similar na República de Camarões. Inicialmente 46 acessos de Camarões foram repassados para a Embrapa CPAC (Embrapa Cerrados – Planaltina-DF), onde ficaram em quarentena. Em seguida, estes acessos foram transferidos para o IAPAR, porém durante os processos de quarentena e transferência, alguns dos acessos foram misturados. Visando identificar corretamente os acessos e também validar os SSRs previamente identificados, todos os 46 acessos foram analisados em géis de poliacrilamida. Os 8 locos microssatélites utilizados geraram um total de 19 alelos, com uma média de 2,3 alelos por loco. A variação alélica foi de 2 a 3 alelos por loco. Para realizar as análises de divergência genética uma matriz de distância foi computada e utilizada para obter uma árvore (dendograma) de diversidade global. Observou-se 3 diferentes agrupamentos entre os acessos ET34, Java e ET19. A análise genotípica dos diferentes locos microssatélites indicou quais acessos corresponderiam corretamente a ET34, Java ou ET19, já que este último teve o papel de controle positivo. Os marcadores microssatélites foram eficientes para discriminar os acessos de C. arabica provenientes de Camarões e o número de locos utilizado (8) também foi suficiente para a separação entre os acessos com seus respectivos genótipos.Item Ácidos orgânicos e açúcares em acessos da coleção de café da Etiópia do Iapar e cultivares de café arábica(Embrapa Café, 2015-06) Scholz, Maria Brígida dos Santos; Kitzberger, Cintia Sorane Good; Durand, Noel; Charmetant, Pierre; Leroy, ThierryAtributos como acidez e doçura estão entre os mais importantes e complexos atributos da bebida do café. Compostos como ácido cítrico, málico e quínico e açúcares estão envolvidos na formação destes atributos na bebida. Uma das maneiras de obter cultivares com melhores características agronômicas e sensoriais são cruzamentos entre as cultivares existentes. Entretanto devido à estreita base genética das atuais cultivares novas fontes de genes devem ser devidamente incorporadas. A coleção de acessos de café da Etiópia é uma opção disponível, porém para resultar em um cruzamento eficiente deve ser inicialmente caracterizada. O objetivo foi caracterizar os acessos de cafés da coleção da Etiópia em relação à concentração de ácidos e açúcares e compará-los com cultivares de cafés arábicas. As amostras de dos acessos da coleção da Etiópia (15), a cultivar Typica e Catuaí vermelho foram coletadas na estação Experimental de Londrina-PR, na safra de 2011. Os cultivares IPR 103, IPR 106 e Iapar 59 foram coletados em experimentos da COCARI em Mandaguari na safra de 2010. Avaliou-se glucose, frutose, sacarose, ácido cítrico, málico e quínico determinados por cromatografia líquida de alto desempenho. Observou-se grande variabilidade na concentração destes compostos. A análise de componentes principais mostrou que acessos etíopes, as cultivares Typica e IPR 103 são separados das cultivares Catuaí, IPR 106 e Iapar 59 por apresentarem menores teores de açúcares e de ácido quínico. Por outro lado, o segundo componente formado pelos teores de ácidos cítrico e málico mostrou que vários acessos e a cultivar Catuaí apresentaram maior concentração de ácido cítrico e menor concentração de glucose e frutose. A análise de agrupamento hierárquico revelou a existência de quatro grupos. A principal diferença entre os grupos se deve às combinações entre as concentrações de sacarose e ácido cítrico que influenciam os atributos de acidez e doçura na bebida do café. Maior variabilidade foi encontrada entre os acessos que nas cultivares modernas que formaram um grupo na análise de agrupamento hierárquico. Os acessos podem se tornar novas fontes de genes visando à qualidade de bebida porque apresentam variabilidade de composição de açúcares e ácidos.Item Identificação de polimorfismos em genótipos de Coffea arabica de uma coleção da Etiópia(Embrapa Café, 2013) Yuyama, Priscila Mary; Pot, David; Dereeper, Alexis; Pointet, Stéphanie; Silva, João Batista Gonçalves Dias da; Sera, Gustavo Hiroshi; Sera, Tumoru; Charmetant, Pierre; Domingues, Douglas Silva; Leroy, Thierry; Pereira, Luiz Filipe ProtasioOs marcadores moleculares são ferramentas importantes para acelerar os programas de melhoramento. Para o cafeeiro, uma espécie perene, o uso de marcadores é particularmente desejável devido ao tempo e recursos gastos para o lançamento de uma nova cultivar. Duas espécies do gênero Coffea são responsáveis por quase toda a produção de café: Coffea arabica e C. canephora. Contudo, para C. arabica, o número de marcadores polimórficos é relativamente baixo comparado a C. canephora e outras culturas, uma vez que a espécie apresenta baixa diversidade genética. Muitos estudos com marcadores genéticos foram feitos para analisar a diversidade da C. arabica, mas os resultados não foram eficientes para a discriminação genotípica detalhada e mapeamento genético. O Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR) possui uma coleção de 132 acessos de C. arabica originários da Etiópia, que apresentam variabilidade fenotípica com potencial para serem utilizados para exploração da diversidade. Neste sentido, este estudo buscou analisar a diversidade nucleotídica pela identificação de polimorfismos, SNPs e INDELs, de uma população do centro de origem de C. arabica, associado com o sequenciamento de nova geração. O RNA-seq de dois tecidos, frutos e folhas, de quatro genótipos de C. arabica de uma população da Etiópia, C. arabica cv. Mundo Novo e de um dos seus ancestrais de C. arabica – C. eugenioides, foram sequenciados pela metodologia Illumina HiSeq2000. Os reads obtidos foram processados e posteriormente as sequências foram mapeadas em uma referência de C. canephora para identificação dos polimorfismos. Foram feitas duas estratégias: i) na primeira estratégia, foi utilizado uma ferramenta chamada SNiPloid com critérios de cobertura para o polimorfismo identificado e ii) uma segunda estratégia que considera os polimorfismos encontrados diretamente dos arquivos de detecção dos polimorfismos. Os resultados identificaram um número grande de polimorfismos. Na primeira estratégia, foram encontrados pelo menos 5.500 SNPs potenciais para a genotipagem e na segunda, 103.791 SNPs potenciais. Para essa última, ainda é necessário estabelecer critérios e filtros para escolher os polimorfismos que serão inicialmente genotipados. Os dados também mostraram a importância de utilizar um grupo mais diverso de genótipos associado com o sequenciamento de nova geração para detecção de SNPs. Este trabalho será importante para direcionar futuros trabalhos na caracterização da diversidade genética em C. arabica, além de estudos de mapeamento genético por associação.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 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 - CaféAs 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).Item EXPRESSÃO DO GENE RBCS1 EM CAFÉ: COFFEA ORTÓLOGOS, COFFEA ARABICA HOMEÓLOGOS E VARIABILIDADE DE EXPRESSÃO ENTRE GENOTIPOS E SOB ESTRESSE HIDRICO(2011) Vieira, Natália Gomes; Freire, Luciana Gomes; Alves, Gabriel Sérgio Costa; Vinecky, Felipe; Elbelt, Sonia; Ramos, Humberto Josué de Oliveira; Montagnon, Christophe; Vieira, Luiz Gonzaga Esteves; Leroy, Thierry; Pot, David; Silva, Vânia Aparecida; Rodrigues, Gustavo Costa; Marraccini, Pierre; Andrade, Alan Carvalho; Embrapa - CaféA expressão do gene RBCS1 foi analisada no contexto da alopoliploidia de C. arabica. O nosso estudo revelou a existência de dois genes RBCS1 homeólogos em C. arabica: um oriundo do sub-genoma de C. canephora (chamado CaCc) e o outro oriundo do sub-genoma de C. eugenioides (chamado CaCe). Usando primers específicos de cada homeólogos, os estudos da expressão revelaram que CaCe se expressava em C. eugenioides e C. arabica mas nao em C. canephora. Por outro lado, CaCc se expressava em C. canephora mas estava quase silenciado em genótipos não- introgredidos (“puros”) de C. arabica. Entretanto, uma expressão de CaCc foi observada na maioria dos cultivares de C. arabica introgredidos com genoma de C. canephora. Para ambas as espécies, o estresse hídrico levou a uma diminuição importante na abundância dos transcritos RBCS1. Isto foi observado para as plantas cultivadas na casa de vegetação ou no campo sob um estresse severo ou moderado.Item CONSTRUÇÃO DO PERFIL DE EXPRESSÃO GÊNICA DA RESISTÊNCIA À SECA DO CAFÉ A PARTIR DE DADOS DE SEQUENCIAMENTO DE SEGUNDA GERAÇÃO(2011) Vidal, Ramon; Leroy, Thierry; De Bellis, Fabien; Pot, David; Rodrigues, Gustavo Costa; Pereira, Gonçalo Amarante Guimarães; Andrade, Alan Carvalho; Marraccini, Pierre; Embrapa - CaféPara estudar os mecanismos moleculares envolvidos na resistência à seca em plantas de café, meristemas de ramos plagiotrópicos dos cultivares de Coffea arabica, IAPAR59 (I59 - planta com provável resistência à seca) e Rubi (R - planta com pouca resistência à seca) crescidas em condições normais (I) e de estresse hídrico (NI) foram coletados e usados para construção de bibliotecas de cDNA que foram sequenciados usando a plataforma GS-FLX Titanium da Roche. Após tratamento dos dados brutos, foram obtidas 207.516, 109.005, 250.413 e 173.693 reads das amostras de I59-I, I59-NI, R-I e R-NI, respectivamente, totalizando mais de 255 Mb. Todas essas bibliotecas foram mapeadas no transcriptoma de Coffea arabica para identificação indireta da expressão de cada gene para cada condição. Do transcriptoma total formado por 55578 contigs, 48730 contigs tiveram reads mapeados e 7899 novos contigs foram formados. Com o banco de dados é possível identificar genes e grupos de genes expressos exclusivamente por uma espécie ou outra, em condição de estresse hídrico ou não. Esses são os primeiros dados de meristema de café submetidos a estresse hídrico, os resultados dessa comparação serão apresentados como dados preliminares de um northern eletrônico para identificação de genes diferencialmente expressos em ambos os cultivares em ambas as condições.