Teses e Dissertações
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Item Identificação de polimorfismos no Flowering Locus T (FT) e sua expressão gênica em diferentes espécies do gênero coffea.(Universidade Federal de Lavras, 2016-07-29) Cardon, Carlos Henrique; Chalfun Junior, AntonioDevido à grande importância econômica e social do café, principalmente para o Brasil por ser o maior produtor e exportador do mundo, é objetivo de todos entenderem melhor e aprimorar as técnicas de manejo a fim de melhorar a qualidade do produto e reduzir custos na produção. Um dos maiores problemas encontrado pelos produtores na cafeicultura é a florada sequencial e desuniforme do cafeeiro, agregando custos elevados para a produção da bebida com parâmetros de boa qualidade. O aprimoramento dos conhecimentos em genes envolvidos na floração pode ser a chave para o entendimento dessa característica do florescimento do cafeeiro que apesar de vários estudos, até hoje não se tem definido a principal causa desse fenômeno. O gene FLOWERING LOCUS T (FT), é um dos fundamentais durante a indução do florescimento em várias espécies. Polimorfismo na região promotora do gene pode ser determinante para a alteração do comportamento da sua expressão, uma vez que na região promotora existem sequências motivos de ligação de fatores de transcrição fundamentais na regulação da expressão. Com o objetivo de entender melhor a ação do gene FT sobre o florescimento de cafeeiro, ao comparar as regiões promotoras de genótipos representantes das espécies Coffea arabica, Coffea canephora, Coffea eugenioides e Coffea racemosa, encontramos vários motivos dentro das sequências em um comprimento de aproximadamente 1kb. Alguns dos motivos encontrados são de ligação de elementos cis-reguladores ligados ao florescimento que de certa forma atuam sobre o controle da expressão do gene FT em cafeeiro. Apesar de não ter tido relação da expressão do gene FT com as características de florescimento dos genótipos estudados, a identificação de motivos de ligação de fatores de transcrição controlados por estímulos ligados a indução do florescimento em cafeeiro, mostra que o gene FT pode ter uma papel fundamental no entendimento da florada desuniforme do cafeeiro.Item Regulação do etileno em cafeeiros cultivados sob diferentes níveis de déficit hídrico(Universidade Federal de Lavras, 2018-02-28) Avelar, Rafaella de Paula; Chalfun Junior, AntonioA cafeicultura é historicamente uma atividade econômica de grande destaque no Brasil, sendo o país atualmente o maior produtor e exportador mundial de café. O cafeeiro apresenta floração do tipo gregária, ou seja, todas as plantas florescem ao mesmo tempo em uma determinada região, entretanto o número de floradas é variável, desde poucas como ocorre no Brasil até muitas como ocorre na Colômbia. O florescimento desuniforme provoca dificuldades relacionadas a colheitas parciais, controle doenças, controle de pragas, redução na qualidade dos grãos e aumento no custo de colheita. O florescimento do cafeeiro é dividido em três fases: iniciação ou diferenciação floral, repouso ou quiescência e abertura floral, com a antese sendo desencadeada pela precipitação ou irrigação após um período de déficit hídrico. A resposta à reidratação tem sido associada a um aumento nos níveis de etileno. Este aumento pode estar envolvido no controle da promoção da antese do cafeeiro. Existem evidências de que este aumento pode estar relacionado ao transporte do precursor do etileno (ACC) da raiz para a parte aérea via sistema vascular. Entretanto, o efeito do déficit hídrico sobre a regulação do etileno e sobre o desenvolvimento do sistema vascular é pouco compreendido. Portanto, estudos neste sentido são fundamentais para compreender o mecanismo de regulação do etileno e do desenvolvimento do sistema vascular em plantas sob déficit hídrico. A elucidação destes mecanismos pode auxiliar na compreensão da influência do etileno no florescimento em trabalhos futuros. Desta forma, este estudo testou a hipótese de que a reidratação provoca um aumento na produção de etileno na parte aérea e que o déficit hídrico afeta o desenvolvimento do sistema vascular em folhas do cafeeiro. Para testar esta hipótese foram feitas análises de expressão gênica e de anatomia. Nas análises de expressão foram analisados o nível de expressão dos genes de biossíntese e sinalização do etileno em mudas de café bem irrigadas e sob déficit hídrico, assim como após a reidratação. Nas análises anatômicas formam feitos cortes transversais em folhas jovens de plantas irrigadas e cultivadas sob estresse. As análises de expressão gênica sugerem que plantas sob déficit hídrico apresentam uma redução na produção de etileno na parte aérea e aumentam a síntese de ACC na raiz. Além disto, sugere que a reidratação provoca uma redução da produção de etileno nas folhas seguido de um aumento em sua síntese. Os dados de anatomia indicam que as folhas das plantas que crescem sob déficit hídrico apresentam maior número de vasos de xilema e maior área do floema.Item Influência do etileno na regulação do florescimento de Coffea arabica L.(Universidade Federal de Lavras, 2016-02-24) Santos, Iasminy Silva; Chalfun Júnior, Luiz AntonioO café é uma das mais valiosas exportações agrícolas do mundo e a segunda commodity mais comercializada após o petróleo. Essa cultura representa fonte de empregos e agrega volume considerável para a receita do país, sendo indiscutível a sua importância para o cenário socioeconômico local e mundial. A qualidade da bebida de café está diretamente associada ao estádio de maturação dos frutos que são encontrados em diferentes faixas no momento da colheita em virtude do florescimento sequencial, elevando os custos com a produção e gerando bebida de menor qualidade. A assincronia no florescimento do cafeeiro resulta da desuniformidade no desenvolvimento das gemas, processo influenciado por fatores ambientais, considerando que a antese ocorre após um período de deficiência hídrica seguida por precipitação. Alterações no balanço hormonal têm sido observadas após ciclos de restrição hídrica e reidratação, e essa oscilação sobre o status hídrico da planta promoveu o aumento nos níveis de etileno em algumas espécies. Essa constatação levou a associação entre as exigências na fase de florescimento do cafeeiro e o envolvimento do etileno na promoção da antese. A aplicação do 1-MCP (inibidor da ação do etileno) promoveu a antese em cafeeiros em condição de campo. Em casa de vegetação, foi verificado em mudas de café, após um período de restrição hídrica seguido por reidratação, que o perfil de expressão dos genes da rota de biossíntese e sinalização do etileno foram alterados em folha e raiz. O aumento na expressão do precursor do etileno (ACC) na raiz, durante o período seco, e o transporte desse composto para a parte aérea pode ser o sinal para desencadear a antese no cafeeiro, após reidratação. Com o objetivo de melhor entender o envolvimento do etileno na regulação do florescimento, esse trabalho avaliou os efeitos da aplicação exógena de 1-MCP em diferentes características fisiológicas (gs, A, E), e na expressão de genes relacionados á biossíntese e sinalização, em folhas e gemas do cafeeiro sob condição de campo. As avaliações e coletas foram realizadas em diferentes tempos após a implementação dos tratamentos: T1 - controle, T2 - 1-MCP+Break-Thru e T3 – Break-Thru. Houve influência do 1- MCP e Break-Thru nos parâmetros de trocas gasosas e o 1-MCP+Break-thru contribuiu para o aumento no teor relativo de água. As análises de RT-qPCR demonstraram diferente comportamento quanto ao perfil de expressão dos genes (CaACS1 – like, CaACO1 – like, CaACO4 – like, CaETR4 – like) em folhas e gemas analisadas nesse estudo e os níveis de expressão foram alterados poucas horas (2h) após aplicação dos produtos. Entretanto, o florescimento ocorreu somente nas plantas tratadas com 1-MCP, na ausência de chuva e irrigação.Item Ethylene regulation under different watering conditions and its possible involvement in coffee (Coffea arabica L.) flowering : Ethylene is involved in coffee flowering regulation(Universidade Federal de Lavras, 2015-07-13) Lima, André Almeida; Chalfun Júnior, AntonioCoffee is one of the world's favourite beverage and the second most traded commodity after oil However, coffee quality can be greatly affected by fruit ripening stage at harvest time, which is often asynchronous due to the sequential flowering in this species. Coffee sequential flowering is a result of asynchronies in bud development and also environmental factors, since anthesis is triggered by precipitation after a period of water deficit. This series of events is commonly associated with an increase in ethylene production levels, suggesting that ethylene may be involved in the control of coffee anthesis promotion and its regulation might help to reduce the number of flowering events and thus promoting blossoming concentration. Thus, it was hypothesised that a drought- rewatering-induced ethylene burst might be the basis of the drought-rewatering- induced flowering in coffee trees. In order to test this hypothesis, this study aimed to access the effects of exogenous 1-MCP application on flowering of coffee trees under field conditions and, under greenhouse conditions, we aimed to study the ethylene regulation, through quantification of ethylene levels and expression levels of genes of the ethylene biosynthesis and signaling pathways, in coffee plants under well-watered and water-deficit conditions, as well as, after plant rehydration and 1-MCP treatment.1-MCP exogenous application, at the concentrations of 50 and 100 mg of a.i. per litre and with spray volume of one litre per plant, was able to promote coffee anthesis in trees of the cultivar ‘Acaiá Cerrado' under field conditions. Ethylene production rates in coffee seedlings from two cultivars, ‘Bourbon Amarelo' and ‘Obatã Vermelho’, growth under greenhouse conditions, were similar under well-watered and water-deficit conditions. Plant rehydration and 1-MCP treatment did not change ethylene release rates from both cultivars when compared to plants under well-watered and water-deficit conditions. However, the analysis of the ethylene regulation, through gene expression analysis, shortly after plant rehydration and 1-MCP treatment, suggest that increased levels may occur, helping to explain anthesis promotion upon 1-MCP application, and supporting the hypothesis that a drought-rewatering-induced ethylene burst might be the basis of the drought- rewatering-induced flowering in coffee trees.Item Manejo da irrigação na lavoura cafeeira (Coffea arabica L.) recepada(Universidade Federal de Lavras, 2009-01-19) Custódio, Anselmo Augusto de Paiva; Faria, Manoel Alves deO experimento conduzido em Lavras, MG, foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes manejos de irrigação na indução floral, florescimento, pegamento dos frutos e nas características produtivas do cafeeiro recepado, buscando-se incremento de produtividade com economia de água e energia na irrigação. O estudo foi realizado na área experimental do Departamento de Engenharia da Universidade Federal de Lavras, em cafeeiro da cultivar Acaiá MG-1474, plantada no espaçamento 3,00 m x 0,60 m, recepada em 2004 e irrigada desde o plantio. O sistema de irrigação utilizado foi o gotejamento. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro repetições e cinco manejos de irrigação (tratamentos): A= sem irrigação; B= irrigação o ano todo sempre que o teor da água disponível no solo (AD) atingiu 25% da disponibilidade total de água (DTA); C= irrigação o ano todo sempre que AD<75% DTA; D= irrigação o ano todo, se, em janeiro, fevereiro, março, julho, outubro, novembro e dezembro AD<75% DTA e em abril, maio, junho, agosto e setembro, se AD<25% DTA e E= irrigação em abril, maio, junho, agosto e setembro, se AD<75% DTA. No período de julho de 2005 a junho de 2007, a lâmina de água aplicada foi definida em função da evaporação do Tanque Classe A (ECA). No período julho de 2007 a julho de 2008, foram instalados sensores de umidade do tipo Watermark ® , para a determinação das irrigações em cada parcela experimental. Cada parcela foi composta por 10 plantas, considerando-se cinco plantas úteis para a avaliação das variáveis respostas. Após a obtenção dos dados, estes foram submetidos à análise estatística no programa Sisvar. Para complementar as análises individuais, realizou-se a análise conjunta dos dados, a fim de verificar uma possível interação dos fatores manejos de irrigação e safra. O manejo de irrigação E na lavoura cafeeira recepada (irrigação nos meses de abril, maio, junho, agosto e setembro, sempre que o teor da água disponível no solo atingiu 75% da disponibilidade total de água na camada de 0-40 cm) foi o mais indicado, por razões técnicas e econômicas.Item Identificação e caracterização parcial de genes SEPALLATA em café arábica(Universidade Federal de Lavras, 2009-07-01) Paula, Márcia Fabiana Barbosa de; Chalfun Júnior, AntonioO café é um dos mais importantes commodity internacionais, produzido em mais de sessenta países e classificado entre as cinco exportações agrícolas mais valorizadas de países em desenvolvimento. Uma das maiores dificuldades dessa cultura consiste na heterogeneidade do florescimento, consequentemente, desuniformidade na maturação dos frutos, o que dificulta a colheita e prejudica a qualidade dos grãos. Tendo em vista a importância econômica do café e a dificuldade apresentada, este trabalho surgiu a partir da necessidade de um melhor entendimento dos fatores genéticos que compõe essa rota, já que o processo de florescimento depende da expressão equilibrada de uma rede complexa de genes. Os genes SEPALLATA (SEP) fazem parte dessa rota e são responsáveis pela determinação dos quatro verticilos florais, indicando com a ajuda de outros genes a identidade do meristema floral. Desta forma, esse trabalho teve como objetivo estudar os genes SEP em Coffea arabica. Primeiramente foram realizadas análises in silico para identificar esses genes no genoma café, por meio do banco de dados CAFEST. Três prováveis genes SEP, foram identificados e submetidos a análises de motivos, domínios, agrupados em árvores filogenéticas e análise da expressão por Northern eletrônico. Essas sequências apresentaram os domínios característicos da família gênica, agrupando com genes SEP de outras espécies, e como esperado, a expressão foi observada em bibliotecas de flores e frutos em desenvolvimento. Os experimentos para caracterização parcial foram realizados no Laboratório de Biologia Molecular da Universidade Federal de Lavras, UFLA, onde, após serem desenhados primers específicos, essas amplicons foram submetidas à clonagem, sequenciamento e comparação com genes SEP obtidas na análise in silico. Por meio de comparação, somente duas sequências foram consideradas similares e caracterizadas como possíveis genes SEP1/2 e SEP3. Além disso, foi realizada a análise de expressão por PCR em tempo real, onde também foram observadas as expressões dos fragmentos em tecidos de flores e frutos. Com todas essas análises foi possível a identificação e caracterização parcial de pelo menos dois genes SEP em café, porém, se faz necessário, a partir dos resultados obtidos, de trabalhos de expressão in situ e estudos de mutantes para uma melhor caracterização desses genes.