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Título: Análise da regulação transcricional da rota metabólica de antocianinas e de seus transportadores em diferentes tecidos do fruto de tomateiro
Título Alternativo: Analysis of the transcriptional regulation of the anthocyanin metabolic pathway and their transporters in different tomato fruit tissues
Autor(es): Santos, Adolfo Luís dos
Lattes: http://lattes.cnpq.br/2393241443461961
Orientador: Benedito, Vagner Augusto
Coorientador: Chalfun Júnior, Antônio
Membro da banca: Costa Netto, Antônio Paulino da
Membro da banca: Lima, Joni Esrom
Membro da banca: Paiva, Luciano Vilela
Assunto: Tomate – Melhoramento genético
Antocianina
Rota metabólica
Tomatoes – Breeding
Anthocyanin
Metabolic pathway
Solanum lycopersicum
Data de Defesa: 31-Mar-2017
Data de publicação: 20-Jun-2017
Agência de Fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Referência: SANTOS, A. L. dos. Análise da regulação transcricional da rota metabólica de antocianinas e de seus transportadores em diferentes tecidos do fruto de tomateiro. 2017. 221 p. Tese (Doutorado em Agronomia/Fisiologia Vegetal)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.
Resumo: As antocianinas são compostos do metabolismo secundário das plantas e estão inseridos dentro do grupo dos flavonóides. As antocianinas são responsáveis pela pigmentação roxa de frutos e apresentam importantes funções não só para os vegetais, mas também para a saúde humana. Sendo assim, o enriquecimento de antocianinas em frutos torna-se importante, sendo o tomate um candidato ideal para este enriquecimento por estar entre as hortaliças mais consumidas no mundo. Além da engenharia genética, o melhoramento clássico de plantas por meio de cruzamentos de genótipos é uma técnica viável para se conseguir tal enriquecimento. No entanto, é necessário ter conhecimento não só sobre a rota de biossíntese de antocianina em tomates, mas também sobre os genes que regulam esta rota, tal como transportadores desse pigmento na célula. Atualmente já se sabe que em dicotiledôneas a fase inicial da rota de antocianina é regulada por fatores de transcrição R2R3-MYB, enquanto a fase tardia é regulada pelo complexo MYB-bHlH-WD40 (MBW), além disso, transportadores da família MATE (Multidrug and Toxic Compound Extrusion) ou ABC (ATP-Binding Cassette), são responsáveis pelo transporte de antocianina no vacúolo. Recentemente, um mutante triplo de tomateiro envolvendo os loci Aft, atv e hp2 foi gerado. O genótipo apresenta acúmulo de antocianina, o que confere coloração roxa ao epicarpo dos frutos. Trabalhos recentes identificaram por meio de ensaios de RT q-PCR dois fatores de transcrição (SlMYB114 e SlTT8), que provavelmente são responsáveis por regular a biossíntese de antocianina no genótipo Aft/atv/hp2. Neste trabalho nós estudamos o acúmulo de antocianina em alimentos carnosos comestíveis, relatamos características do desenvolvimento de plantas do genótipo Aft/atv/hp2, caracterizamos a família de proteínas MATE em Solanum lycopersicum e apontamos uma provável proteína MATE responsável por transportar antocianina em tomates, além disso, construímos vetores binários para futuras transformações de plantas de tomate afim de comprovar as funções dos genes identificados anteriormente por meio da superexpressão concomitante dos fatores SlTT8 e SlMYB114 em tomateiros selvagens de fruto vermelho, bem como a supressão da expressão gênica específica do SlMYB114 em frutos roxos via CRISPR/Cas9. Este trabalho traz dados antes desconhecidos sobre o recente genótipo Aft/atv/hp2 e sobre proteínas MATE em Solanum lycopersicum que servirá de base para novas pesquisas sobre o transporte não só de antocianinas, mas de vários outros compostos importantes para o metabolismo e desenvolvimento tanto do tomateiro, como de outras Solanáceas.
Abstract: Anthocyanins are composed of the secondary metabolism of plants and are inserted into the flavonoid group. Anthocyanins are responsible for the purple pigmentation of fruits and present important functions not only for plants but also for human health. Thus, the enrichment of anthocyanins in fruits becomes important, being the tomato an ideal candidate for this enrichment as it is among the most consumed vegetables in the world. In addition to genetic engineering, classical breeding of plants through genotype crosses is a viable technique for achieving such enrichment. However, it is necessary to be aware not only of the route of anthocyanin biosynthesis in tomatoes, but also of the genes that regulate this route, such as transporters of that pigment in the cell. Currently known that in dicotyledons the initial phase of the anthocyanin route is regulated by R2R3-MYB transcription factors, whereas the late phase is regulated by the MYB-bHlH-WD40 (MBW) complex, in addition, MATE (Multidrug and Toxic Compound Extrusion) or ABC (ATP-Binding Cassette), are responsible for the transport of anthocyanin in the vacuole. Recently, a triple tomato mutant involving the Aft, atv and hp2 loci was generated. The genotype shows accumulation of anthocyanin, which gives purple coloration to the epicarp of the fruits. Recent works have identified two transcription factors (SlMYB114 and SlTT8), which are probably responsible for regulating anthocyanin biosynthesis in the Aft / atv / hp2 genotype. In this work we studied the accumulation of anthocyanin in edible fleshy foods, we report characteristics of the development of Aft / atv / hp2 genotype plants, characterize the MATE family of proteins in Solanum lycopersicum and point out a probable MATE protein responsible for transporting anthocyanin in tomatoes, In addition, we constructed binary vectors for future tomato plant transformations in order to prove the functions of genes previously identified by concomitant superexpression of the SlTT8 and SlMYB114 factors in wild red fruit tomatoes, as well as the suppression of the specific gene expression of SlMYB114 in fruits Purples via CRISPR / Cas9. This work brings previously unknown data on the recent Aft/atv/hp2 genotype and on MATE proteins in Solanum lycopersicum that will serve as the basis for new research on the transport not only of anthocyanins but of several other important compounds for the metabolism and development of both the Tomato, as of other Solanaceae.
Informações adicionais: Arquivo retido, a pedido do autor, até setembro de 2017.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/13245
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: por
Aparece nas coleções: DBI - Agronomia/Fisiologia Vegetal - Doutorado (Teses)

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