Mecanismos moleculares de resposta ao estresse por excesso de ferro em arroz

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Araujo Junior, Artur Teixeira de
• Orientador(a): Oliveira, Antônio Costa de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
• Departamento: Centro de Desenvolvimento Tecnológico
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biotecnologia; Arroz; Transcriptoma; Toxicidade de ferro; Estresse abiótico
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::OUTROS
• Link de acesso: http://repositorio.ufpel.edu.br/handle/prefix/3718

O ferro (Fe) é um nutriente essencial para o crescimento e desenvolvimento das plantas. Contudo, a disponibilidade deste elemento varia devido às condições do solo e sistema de cultivo. Tanto a absorção excessiva quanto a deficiência deste elemento pode afetar as plantas ocasionando a perda da produtividade. No Rio Grande do Sul, problemas provenientes do excesso de ferro já foram relatados, sendo que o uso de cultivares tolerantes torna-se uma importante estratégia para solucionar este problema. Desta forma, quanto mais informações a respeito dos mecanismos que conferem essa tolerância nas plantas forem adquiridos, mais fácil fica sua aplicação nos programas de melhoramento. O objetivo desta dissertação foi estudar o transcriptoma de uma cultivar brasileira de arroz caracterizada como tolerante ao excesso de ferro (BRS Querência). Para isso, as plantas foram submetida à condição de estresse (300 mg L-1 Fe+2) no estádio V3 por 24 horas, o RNA das folhas foram extraídos e sequenciados pelo tecnologia de RNA-Seq. Tal estudo foi dividido nos seguintes capítulos: I) Lidando com o metabolismo de ferro no arroz: a partir do melhoramento visando a tolerância ao estresse até a biofortificação (Artigo de revisão submetido à revista Genetics and Molecular Biology); II) Perfil transcricional do amplo-genoma de arroz revela novos genes envolvidos na tolerância ao excesso de ferro (Artigo com provável submissão à revista The Plant Genome); III) Resposta ao estresse de plantas: o papel de splicing alternativo (Artigo com provável submissão à revista Genome); IV) A busca por arroz mais tolerante: como altas concentrações de ferro afetam o splicing alternativo? (Artigo aceito na revista Transcriptomics: Open Access). O estudo possibilitou a identificação de vários genes diferencialmente expressos, dentre esses pode-se destacar a ativação de genes que codificam para as proteínas responsáveis pela homeostase de ferro (transporte e armazenagem), para as proteínas de choque térmico e as proteínas do fotossistema II. Além disso, temos em destaque a repressão dos genes que codificam proteínas do metabolismo hormonal e de sinalização. A análise do splicing alternativo proporcionou a identificação da mudança do perfil de splicing na célula sobre a condição de estresse, tendo uma redução tanto da quantidade dos sítios de junção quanto do número de eventos. Os resultados obtidos representam um importante passo para o entendimento das estratégias de tolerância desempenhada por esta cultivar, auxiliando na identificação de possíveis genes alvos para serem utilizados pelos programas de melhoramento genético.