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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Expressão gênica em genótipos de feijão (Phaseolus vulgaris L.) submetidos ao estresse por baixas temperaturas
Other Titles: Gene expression in genotypes of common bean (Phaseolus vulgaris L.) submitted to stress by low temperatures
metadata.dc.creator: Barili, Leiri Daiane
metadata.dc.contributor.advisor1: Coimbra, Jefferson Luís Meirelles
metadata.dc.description.resumo: O feijão tem grande importância no Brasil, sendo consumido em todos os Estados e cultivado praticamente em todos os meses do ano, o que condiciona uma diversidade de condições climáticas. No planalto catarinense o estresse por baixas temperaturas após a semeadura afeta negativamente a cultura, dificultando o arranque inicial das plantas. Assim, a identificação de genótipos portadores de genes que conferem a tolerância a este estresse é de grande valiosa para programas de melhoramento. Para tanto, a técnica de isolamento de genes numa determinada situação, a Hibridação Subtrativa Supressiva Seguida por PCR (SSH), pode auxiliar nesta identificação. Assim, este projeto teve como objetivos, submeter genótipos de feijão ao estresse por baixa temperatura, discriminá-los em tolerantes e sensíveis, e posteriormente estudar os genes diferencialmente expressos nos genótipos mais contrastantes por meio do seqüenciamento de bibliotecas de cDNA. Inicialmente genótipos de feijão foram germinados sobre duas temperaturas, 10 0C e 25 0C, num delineamento experimental de blocos casualizados com três repetições. Em seguida foram avaliados o índice de velocidade de germinação, o comprimento da parte aérea e das raízes, a massa fresca da parte aérea e das raízes, e a massa seca da parte aérea e das raízes. Os dados foram submetidos a análise de variância seguida do teste de comparação de médias. Após a identificação do genótipo tolerante e sensível ao frio, foram realizadas as extrações de RNA total destes genótipos nas duas temperaturas de germinação, totalizando quatro amostras. Em seguida procedeu-se a SSH para isolar os genes de interesse. Os fragmentos obtidos foram clonados em vetor p-GEM e seqüenciados pelo método Sanger. Os resultados revelaram variabilidade quanto ao caráter tolerância ao frio entre os genótipos avaliados, quando submetidos ao estresse, sendo possível discriminá-los. O genótipo IAPAR 81 por apresentar comportamento superior aos demais genótipos foi classificado como tolerante, e o genótipo Pérola devido seu desempenho insatisfatório, como sensível ao frio. Após a SSH, foram observados fragmentos diferencialmente expressos no genótipo tolerante, bem como no sensível, porém em menor intensidade. O seqüenciamento dos clones da biblioteca de cDNA do genótipo IAPAR 81 revelou que 92,4% das seqüências apresentaram homologia com as já depositadas no banco de dados (Genbank), e para 7,6% das seqüências não foi encontrada homologia, podendo estas corresponderem a fragmentos de genes ainda não identificados e que podem estar intimamente relacionados a tolerância ao estresse por baixas temperaturas em feijão no período da germinação
Abstract: The bean is of the great importance in Brazil, and consumed in all states of the country. Its growing occur in virtually every month of the year, which affects a variety of weather conditions. In the Santa Catarina plateau, the stress by low temperatures in the period after sowing, affects drastically the crop, making the startup of the plant causing losses to farmers. When sowing in conditions of stress, the seeds of many genotypes deteriorate and do not develops a plant. However, seeds of other genotypes have the ability to produce uniform plants. This ability is due to a set of genes, which when subjected to an adverse environment, it expresses and confers tolerance to the plant, making the genotype that carriers these genes, a valuable source for breeding programs. The identification of these genotypes, as well as the mining of these genes that confer this phenotype, are essential for adaptation of the bean to cold regions. For this, a modern technique of isolation of genes expressed in a particular situation, the Suppressive Subtractive Hybridization Followed by PCR (SSH), can help in this search. Therefore, this project had the purpose of submitting bean genotypes for low temperature stress, break them into tolerant and sensitive, and then unravel the genes differentially expressed in contrasting genotypes by sequencing cDNA libraries. Initially bean genotypes were subjected to germination on the temperatures of 10 0C and 25 0C in a randomized block experimental design with three replications. They were then evaluated according to the index of the germination velocity, length of the aerial parts and the roots, fresh weight of the aerial parts and the roots, and dry mass of the aerial parts and the roots. Data were subjected to analysis of variance, followed by the comparison of means test. After the identification of genotypes tolerant and sensitive to cold, extraction of total RNA was performed with these genotypes, followed by SSH to isolate the genes of interest. These fragments were then cloned into specific vectors and sequenced by the Sanger method. The results revealed the presence of variability among genotypes when subjected to stress by low temperatures. It was possible to discriminate genotype IAPAR 81 as tolerant, considering that it showed results superior to the other genotypes. The Pérola genotype was considered as sensitive to cold. After the SSH technique, were found differentially expressed fragments in the tolerant genotype, as well as sensitive, but less intense. The sequencing of the cDNA library clones of the IAPAR 81 genotype, revealed that 92.4% of the sequences showed homology with those already deposited in the database (Genbank), and to 7.6% of the sequences, not homology was found, which may also correspond to genes not identified and that are closely related to stress tolerance by low temperatures in beans on germination period
Keywords: phaseolus vulgaris L.
estresse abiótico
frio
expressão gênica
phaseolus vulgaris L.
abiotic stress
cold
gene expression
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade do Estado de Santa Catarina
metadata.dc.publisher.initials: UDESC
metadata.dc.publisher.department: Produção Vegetal
metadata.dc.publisher.program: Mestrado em Produção Vegetal
Citation: BARILI, Leiri Daiane. Gene expression in genotypes of common bean (Phaseolus vulgaris L.) submitted to stress by low temperatures. 2011. 67 f. Dissertação (Mestrado em Produção Vegetal) - Universidade do Estado de Santa Catarina, Lages, 2011.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://tede.udesc.br/handle/handle/1320
Issue Date: 15-Jul-2011
Appears in Collections:Mestrado em Produção Vegetal

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