Análise da expressão diferencial de genes, identificação, seleção e validação de SNPs em genes envolvidos na tolerância da soja ao excesso hídrico

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Giordano, Cecília Paz da Silva
• Orientador(a): Bredemeier, Christian
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Sistema de produção; Soja; Solo inundado; Relação água-planta
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/277264

A soja é uma leguminosa de grande adaptabilidade climática, sendo uma das oleaginosas mais consumidas e cultivadas no mundo. Entretanto, a produtividade de grãos de soja é afetada por diversos estresses abióticos, entre os quais, está o excesso hídrico. Apesar da variabilidade genética, a soja é considerada sensível ao excesso hídrico e existe crescente demanda por genótipos de soja adaptados, bem como, o entendimento dos mecanismos envolvidos na tolerância a este estresse. O objetivo do presente estudo foi estudar as respostas fisiológicas e moleculares de genótipos de soja ao excesso hídrico. Nesse sentido, genótipos foram avaliados em relação a tolerância ao excesso hídrico em experimentos a campo, condições controladas. Os parâmetros fisiológicos utilizados foram a fluorescência da clorofila, nitrogênio acumulado na parte aérea, atividade da enzina ascorbato peroxidase (APX) e conteúdo de peróxido de hidrogênio (H2O2), para análise molecular foram coletadas folhas para realização do sequenciamento do RNA (RNAseq). A fluorescência da clorofila se mostrou eficiente na caracterização do estresse provocado pelo excesso hídrico, mostrando diferença significativa entre os genótipos. Os resultados em relação à atividade a enzima APX e conteúdo de H2O2 sugerem que no genótipo tolerante a produção de H2O2 pode estar atuando na percepção e sinalização do estresse. Os genótipos estudados apresentam modificações no perfil da expressão de genes em resposta ao alagamento. A utilização do Transcriptograma se mostrou uma ferramenta eficiente que fornece um representativo perfil global de expressão gênica. Apesar da tolerância ao alagamento ser uma característica complexa e de caráter quantitativo, isto é, regulada por diversos genes, foram identificados alguns genes candidatos da família de fatores de transcrição responsivos ao etileno, calmodulina e proteínas de choque térmico apresentaram aumento da expressão no genótipo tolerante em resposta ao excesso hídrico. Foram identificados 23 marcadores SNPs, presentes apenas no genótipo tolerante, homozigotos e com anotação funcional para resposta a estresses abióticos. Para validação dos marcadores foram desenvolvidos ensaios de competição de alelos (KASP). Dois marcadores SNPs GSM0612 e GSM0613 apresentaram associação significativa com fenótipos tolerantes, ambos estão localizados no gene Glyma03g004100, uma proteína calmodulina, que pode estar associada a rotas de sinalização mediadas por cálcio.