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Título: Molecular regulatory mechanism of floral transition by FT/TFL1 orthologs and the autonomously expressed ScID1 monocot -specific transcription factor in sugarcane
Autor(es): Coelho, Carla Priscila
Orientador: Chalfun Júnior, Antonio
Coorientador(es): Colasanti, Joseph
Membro da banca: Dornelas, Marcelo
Folter, Stefan de
Calsa Junior, Tercilio
Área de concentração: Biologia Molecular e Celular
Assunto: Saccharum spp. - Transição floral
Saccharum spp. - Florígeno
Saccharum spp. - Bioenergia
Saccharum spp. - Ortólogo
Saccharum spp. - Monocotiledônea
Saccharum spp. - Monocots
Floral induction
Florigen
Bioenergy
Data de Defesa: 13-Dez-2013
Data de publicação: 2014
Agência de Fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Referência: COELHO, C. P. Molecular regulatory mechanism of floral transition by ft/tfl1 orthologs and the autonomously expressed scid1 monocot-specific transcription factor in sugarcane. 2013. 146 p. Tese (Doutorado em Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.
Resumo: Os membros da família PEBP, FT e TFL1, atuam como sinais móveis no controle da mudança do crescimento vegetativo para o reprodutivo. Descobertas recentes envolvendo os membros da família PEBP em plantas sugerem uma função mais complexa além da indução do florescimento em diversas espécies vegetais. ID1 é um fator de transcrição do tipo "zinc-finger" específico de monocotiledôneas, que é predomimantemente expresso em folhas imaturas de milho, independente do fotoperíodo. Estudos comparativos entre genomas disponíveis como o de Arabidopsis, milho e arroz, são importantes fontes para a identificação e caracterização de ortólogos em cana-de-açúcar, uma planta poliploide complexa, cujo genoma não foi completamente sequenciado ainda. O florescimento em cana-de-açúcar é um fator importante que afeta negativamente a produção de açúcar e etanol nessa importante espécie bioenergética. Buscando-se entender o controle genético da indução floral de cana-de-açúcar, uma busca por genes de indução floral no banco de dados do SUCEST foi realizado e possíveis ortólogos FT, TFL1 e ID1 (ScFT1 e ScFT2, ScTFL1 e ScID1, respectivamente) foram isolados. Análises de expressão quantitativa e semiquantitativa demonstraram que esses genes compartilham do mesmo padrão de expressão que seus ortólogos. A planta modelo do tipo C4, Setaria viridis, foi transformada com o gene de indução floral SiID1 para testar sua função. Identificação de diversos membros da família PEBP no banco de dados de cana-de-açúcar e a caracterização de três ortólogos FT/TFL1 indicam seu envolvimento, não somente na transição floral, mas também na arquitetura reprodutiva de Arabidopsis. De acordo com análise de expressão, ScID1 pode estar envolvido na indução floral de cana-de-açúcar independentemente do fotoperíodo, uma vez que seu padrão de expressão foi constante em diferentes tempos ZT em condições de dias curtos e dias longos. O homólogo Setaria ID1 (SiID1) foi introduzido em calos de Setaria calli para verificar suas possíveis funções. Pela primeira vez, genes candidatos de indução floral foram caracterizados em cana-de-açúcar. Conjuntamente, os resultados sugerem que os candidados podem ser alvos importantes para programas de melhoramento, objetivando-se a geração de variedades menos florigênicas e maior produção de biomassa.
PEBP members, FT and TFL1, play an essential role as mobile signals controlling the change from vegetative to reproductive growth. Recent discoveries on PEBP family members in plants have suggested a more complex function beyond flowering induction in diverse plant species. ID1 is a monocot-specific zinc finger transcription factor that is predominantly expressed in immature leaves of maize, regardless of the day-length. Comparative studies among available genomes such as Arabidopsis, rice and maize are an important resource for the identification and characterization of orthologs in sugarcane, a complex polyploid plant that has not been completely sequenced yet. Flowering in sugarcane is an important factor that negatively affects cane yield and loss of sugar/ethanol production from this important perennial bioenergy species. Aiming at understanding the genetic control of the floral induction in sugarcane, a search for putative flowering time genes at the SUCEST database was performed and putative FT, TFL1 and ID1 orthologs (ScFT1 and ScFT2, ScTFL1 and ScID1, respectively) were isolated. Quantitative and semi-quantitative expression analyses demonstrate that these genes share the same expression patterns as their putative orthologs. The closely related C4 model plant Setaria viridis was transformed with the flowering time gene SiID1 to test for function. Identification of several PEBP members in sugarcane EST database and characterization of three FT/TFL1 orthologs show its involvement not only in flowering time but also affecting plant reproductive architecture in Arabidopsis. According to the expression analysis, ScID1 may be involved in flowering time independently of photoperiod in sugarcane, because the expression pattern was constant in different ZT times in both short- and long-day conditions. Setaria ID1 (SiID1) homolog was introduced to Setaria calli to check for functions. For the first time, flowering time candidates have been characterized in sugarcane. Altogether, the results suggest that the candidates may be valuable target for breeding programs, aiming at generating of low florigenic varieties and higher biomass production.
Informações adicionais: Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Fisiologia Vegetal, área de concentração em Biologia Molecular e Celular, para a obtenção do título de Doutor
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/1735
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DBI - Agronomia/Fisiologia Vegetal - Doutorado (Teses)

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