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Título: Biofortificação, variação genotípica e metabolismo envolvendo Se em plantas de alface e brócolis
Título(s) alternativo(s): Biofortification, genotypic variation and metabolism of Se in plants of lettuce and brocoli
Autor : Ramos, Sílvio Júnio
Primeiro orientador: Faquin, Valdemar
Primeiro membro da banca: Guilherme, Luiz Roberto Guimarães
Morais, Milton Ferreira de
Castro, Evaristo Mauro de
Paiva, Luciano Vilela
Área de concentração: Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas
Palavras-chave: Selênio na nutrição humana
Expressão gênica
Lactuca sativa
Brassica oleracea var. italica
Data da publicação: 3-Set-2014
Referência: RAMOS, S. J. Biofortificação, variação genotípica e metabolismo envolvendo Se em plantas de alface e brócolis. 2011. 115 p. Tese (Doutorado em Ciência do Solo)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2011.
Resumo: O selênio (Se) tem sido estudado extensivamente por causa da sua essencialidade em animais e seres humanos. Entretanto, a diferença entre os teores benéficos e tóxicos do Se é bastante estreita, fazendo com que tanto a deficiência quanto a toxidez se tornem comuns em várias regiões do planeta. Nesse contexto, as plantas demonstram ser uma solução promissora para ambos os problemas. Assim, no presente trabalho foram conduzidos três experimentos, em que avaliou-se: a) a biofortificação com Se e a atividade de enzimas antioxidantes em plantas de alface tratadas com selenato e selenito; b) a variação genotípica em germoplasmas de alface, o efeito das formas de Se sobre o teor total de Se, S e aminoácidos, além da expressão de genes envolvidos no transporte e assimilação de Se; c) a variação genotípica em germoplasmas de brócolis ao tratamento com selenato, o efeito no crescimento vegetal, no teor total de Se, macro e micronutrientes, na síntese de glucosinolatos (GLS), nas formas orgânicas de Se, na atividade de enzimas antioxidantes e na expressão de genes envolvidos no transporte e assimilação de Se. Pelo resultado do primeiro experimento conclui-se que a aplicação do Se na forma de selenato, em baixas concentrações, foi mais apropriada para a biofortificação de alface, pois favoreceu o maior crescimento vegetal, a translocação de Se e o teor de Se na parte aérea. No segundo experimento, o selenato foi superior ao selenito no teor de Se na parte aérea e, essa forma de Se apresentou relação sinérgica entre o Se e o S em quase todos os acessos utilizados. Além disso, o maior estímulo no crescimento vegetal quando aplicou-se o selenato e, a inibição do crescimento quando aplicou-se selenito, foram correlacionadas com a atividade de enzimas antioxidantes na maioria dos acessos avaliados. Também, destaca-se que a diferente capacidade dos acessos em acumular Se pode estar associada a alterações nos genes envolvidos na absorção e assimilação do Se. No terceiro experimento, a aplicação de selenato proporcionou diferentes respostas no teor de micronutrientes, na síntese de GLS, na atividade antioxidante e, o teor de Se variou em mais de duas vezes entre as plantas utilizadas, mostrando assim uma grande variação genotípica entre os acessos de brócolis. Além disso, a regulação transcricional da adenosine 5`phosphosulfate sulfyrulase (APS) e a expressão gênica da selenocysteine Se-methyltransferase (SMT) contribuiu no aumento do teor de Se em plantas de brócolis.
Selenium (Se) has been studied extensively because of its essentiality for animals and humans. However, the difference between beneficial and toxic levels of Se is quite narrow, making both Se deficiency and Se toxicity common problems in different regions of the world, and plants appear to be a promising solution for both sides of the Se problem. Thus, the aim of this study was to evaluate: a) selenium biofortification and antioxidant activity in lettuce plants fed with selenate and selenite; b) the genotypic variation in lettuce germplasm, and the effect of forms of Se on total levels of Se, S and amino acids, and the expression of genes involved in transport and assimilation of Se; c) the genotypic variation in broccoli germplasm in response to treatment with selenate and selenite, and the effect of Se on plant growth, total levels of Se, macronutrients and micronutrients, synthesis of glucosinolates (GLS), on organic forms of Se, activity of antioxidant enzymes and expression of genes involved in transport and assimilation of Se. The results of first experiment shows that Se application as selenate at low concentration was more appropriate for lettuce biofortification, because it favors shoot biomass growth, Se translocation, and Se levels in shoot biomass. In the second experiment, the selenate was superior to selenite in increase total Se levels in shoot, and synergistic relationship between Se and sulfur accumulation was observed in nearly all accessions at the selenate dosage applied. Moreover, the growthstimulated effect by selenate and the growth-inhibited effect by selenite were found to be correlated with the alteration of antioxidant enzyme activities. Besides this, the different ability of lettuce germplasm to accumulate Se following selenate treatment appeared to be associated to an altered expression of genes involved in Se uptake and assimilation. In third experiment, the application of selenate provided various responses in organic Se species production, micronutrient accumulation, GLS synthesis, and total antioxidant contents, and we found that total selenium content varied with over 2-fold difference among broccoli germplasm. Moreover, transcriptional regulation of adenosine 5 -phosphosulfate sulfurylase and selenocysteine Semethyltransferase gene expression might contribute to the different levels of selenium accumulation in broccoli.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/3480
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções:DCS - Ciência do Solo - Doutorado (Teses)

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