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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 Diversidade nucleotídica de genes envolvidos na biossíntese de ácidos clorogênicos de cafeeiros(Editora UFLA, 2013-04) Ivamoto, Suzana Tiemi; Pot, David; Lannes, Sergio Dias; Domingues, Douglas Silva; Vieira, Luiz Gonzaga Esteves; Pereira, Luiz Filipe ProtasioOs ácidos clorogênicos (CGAs) são compostos químicos importantes de Coffea spp. para a qualidade da bebida, pois eles interferem na adstringência e podem alterar o aroma e sabor da bebida. Aproximadamente 310.000 ESTs de Coffea estão disponíveis e possibilitam o acesso à variabilidade nucleotídica da planta e o desenvolvimento de marcadores moleculares ligados à qualidade da bebida para as principais enzimas da via de biossíntese dos CGAs: PAL, C4H, 4CL, CQT e C3’H. Neste trabalho foram detectados polimorfismos dos tipos SNP, INDEL ou SSR dentro das sequências nucleotídidicas disponíveis no Protejo Genoma Café e no NCBI. As sequências de ESTs de CGAs foram clusterizadas pelo programa Codon Code Aligner, assim como a detecção de polimorfismos e validação dos mesmos (qualidade de cromatograma). Foram identificadas seis isoformas para PAL, uma para C4H, seis para 4CL, duas para CQT e duas para C3’H. Os contigs formados apresentaram um total de 248 polimorfismos (236 SNPs e 12 INDELs), sendo 201 na região codante (127 não sinônimos e 74 sinônimos). A frequência dos polimorfismos foi maior nas regiões UTRs (1pol/54pb), em relação à codante (1pol/81pb). A análise das sequências de C. arabica permitiu a identificação de 2 subgrupos diferentes de sequências, referentes aos seus genomas ancestrais (C. canephora e C. eugenioides). Foi observada a presença de 67,4% dos polimorfismos entre os grupos ancestrais e 32,6% dentro dos grupos em C. arabica. Esses resultados vêm permitindo definir genes tanto para estudos de expressão de homeólogos de CGAs como para o desenvolvimento de marcadores moleculares para o mapeamento genético.Item Nucleotide diversity of genes related to chlorogenic acid biosynthesis of coffea(Editora UFLA, 2013-04) Ivamoto, Suzana Tiemi; Pot, David; Lannes, Sergio Dias; Domingues, Douglas Silva; Vieira, Luiz Gonzaga Esteves; Pereira, Luiz Filipe ProtasioChlorogenic acids (CGAs) are important chemical compounds of Coffea spp. related to beverage quality as they affect its astringency and can change its aroma and flavor. About 310,000 Coffea Expressed Sequence Tags (ESTs) are available and provide access to the nucleotide variability of the plant and to the development of molecular markers linked to beverage quality for the main enzymes involved in biosynthesis of the CGAs: PAL, C4H, 4CL, CQT and C3’H. In this study we identified SNP, INDELS and SSR polymorphisms within the nucleotide sequences available from the Brazilian Coffee Genome database and from the NCBI. The EST sequences for CGAs were trimmed and clustered by the program Codon Code Aligner, and polymorphisms and their validation detected (chromatogram quality). We identified six isoforms for PAL, one for C4H, six for 4CL, two for CQT and two for C3’H. The contigs formed exhibited a total of 248 polymorphisms (236 SNPs and 12 INDELs), with 201 in the coding region (127 non-synonymous and 74 synonymous). The frequency of polymorphisms was greater in the UTR regions (1pol/54pb) in relation to the coding region (1pol/81pb). The analysis of C. arabica sequences allowed identification of two different subgroups of sequences, related to their ancestral genomes (C. canephora and C. eugenioides). The presence of 67,4% of the polymorphisms between the ancestral groups and 32,6% within the groups were observed em C. arabica . The characterization of nucleotide diversity on those genes is essential for further studies on differential expression of their homeologs, as well as the use of CGAs as molecular markers related to genetic mapping.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 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 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.Item RESULTADOS PRELIMINARES DA PLASTICIDADE FENOTÍPICA EM PLANTAS DE CAFÉ (COFFEA ARABICA CV. RUBI E IAPAR59) SUBMETIDAS AO DÉFICIT HÍDRICO EM CONDIÇÕES DE CAMPO(2011) Rodrigues, Gustavo Costa; Rojas, Juan Sinforiano Delgado; Roupsard, Oliver; Leroy, Thierry; Pot, David; Moreira, Marcelo Zacarias; Verdeil, Jean-Luc; Dauzat, Jean; Jourdan, Christophe; Andrade, Alan Carvalho; Marraccini, Pierre; Embrapa - CaféOs efeitos do estresse hídrico na estrutura aérea e radicular, ecofisiologia, anatomia e respostas moleculares foram avaliados durante dois anos com os cultivares de Coffea arabica Iapar59 (tolerante à seca) e Rubi (sensível à seca). As plantas foram cultivadas sob três tratamentos hídricos: I-I um tratamento sem restrição de água (irrigado durante a estação seca), NI-NI um tratamento com restrição de água (não-irrigado durante a estação seca) e NI-I, o tratamento com restrição de água durante o 1° ano e sem restrição ao decorrer do 2° ano ("recuperação"). Ao longo do experimento, seis pontos de analise foram estabelecidos para as medições. Para todas as condições, a plasticidade fenotípica foi determinada pela análise de arquitetura, a evolução da biomassa, a discriminação isotópica de carbono (13C) e fluxo de seiva por amostra.Item ANALISE IN SILICO E IN VIVO DA DIVERSIDADE NUCLEOTIDICA EM Coffea spp.(2009) Vidal, Ramon; Yamagui, Karina; Ferreira, Lucia Pires; Lannes, Sérgio Dias; Vieira, Luiz G. E.; Mondego, Jorge; Carazzolle, Marcelo F.; Pereira, Gonçalo A.; Pot, David; Pereira, Luiz Filipe P.; Embrapa - CaféPolimorfismos de modificações nucleotídicas (SNPs – Single Nucleotide Polymorphisms, INDELs – Insertion / Deletions) têm uma alta freqüência nos genomas da maioria dos organismos, incluindo plantas. Eles vêm se tornando a escolha principal de marcador para trabalhos de melhoramento, genotipagem e diagnóstico. A identificação destes polimorfismos irá fornecer marcadores que poderão ser utilizados para o mapeamento genético, estudos de genética de população e de associação. Portanto, os objetivos deste trabalho foram: 1) identificar in silico SNPs e INDELS existentes em seqüências de ESTs disponíveis; e 2) analisar a diversidade nucleotídica em Coffea spp. Um pipeline para identificação de SNPs e INDELs foi desenvolvido utilizando seqüências de ESTs disponíveis de Coffea spp. Foi utilizado uma estratégia para detecção de SNPs em dentro de 23.019 contigs. Um total 23.062 SNPs e 2.165 INDELS foram encontrados em 5184 contigs que continham pelo menos quatro ESTs. Analises in silico permitiram a identificação de diferentes alelos de C. canephora e C. eugenioides que estão presentes em C. arabica. A maioria dos ESTs de C. arabica vieram de apenas dois alelos, uma evidência molecular sobre a especiação de C. arabica. De acordo com essas análises cerca de 55% das seqüências de C. arabica são derivadas do genoma de C. eugenioides e 45% de C. canephora. Além disso, foi possível observar que o genoma de C. eugenioides contribui principalmente para genes relacionados a metabolismo basal, enquanto que os genes de C. canephora estão envolvidos com sinais de tradução e regulação da expressão gênica. Análises in vivo estão sendo realizadas através do sequenciamento de diversos genes em 24 genótipos de Coffea sendo 12 de C. arabica, 9 de C. canephora e três de outras espécies de Coffea, para uma analise maior da diversidade nucleotídica do gênero. Resultados referentes ao sequenciamento do gene de sacarose fosfato sintase (SPS) apresentaram 21 polimorfismos, sendo a maioria interespecíficos (C. arabica, C. canephora, C. eugenioides e C. racemosa). Para os genótipos de C. canephora foram observados nove polimorfismos intraespecíficos. Já os polimorfismos encontrados entre os genótipos de C. arabica forma os mesmos detectados entre C. canephora e C. eugenioides.