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metadata.teses.dc.title: Regulação de miRNAS em gemas de Coffea arabica com aplicação de 1-MCP em diferentes condições hídricas
metadata.teses.dc.title.alternative: MiRNAs regulation in Coffea arabica buds with 1-MCP application under different water conditions
metadata.teses.dc.creator: Garcia , Bruno de Oliveira
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/6909323701209553
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Chalfun Júnior, Antonio
metadata.teses.dc.contributor.advisor-co1: Brum, Christiane Noronha Fernandes
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Chalfun Júnior, Antonio
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Silva, Samuel Chaves
metadata.teses.dc.contributor.referee3: Lima, Renato Ribeiro de
metadata.teses.dc.subject: MicroRNAs
1-Metilciclopropeno (1-MCP)
Fitormônios
Expressão gênica
Phytohormones
Gene expression
metadata.teses.dc.date.issued: 19-Sep-2019
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
metadata.teses.dc.identifier.citation: GARCIA, B. de O. Regulação de miRNAS em gemas de Coffea arabica com aplicação de 1-MCP em diferentes condições hídricas. 2019. 58 p. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia Vegetal) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2019.
metadata.teses.dc.description.resumo: O café é uma commodity de grande importância econômica mundial. A cadeia produtiva do café gera milhões de empregos em diversos seguimentos. Diversas cultivares já foram desenvolvidas visando a melhoria da produção, entretanto o florescimento assincrônico é um problema para a cultura. A assincronia ocasiona amadurecimento desuniforme dos frutos e, portanto, afeta a qualidade final do produto. Diferente da maioria das plantas, que emitem as inflorescências na primavera e frutificam no mesmo ano fenológico, o café arábica (Coffea arabica L.) é uma espécie bianual e leva dois anos para completar seu ciclo reprodutivo. O período de indução floral ocorre no primeiro ano fenológico com a formação e o desenvolvimento das gemas florais. Depois de terem completado seu desenvolvimento, essas gemas entram em dormência e ficam prontas para a antese, que acontece quando há um aumento substancial do potencial hídrico, fenômeno que pode ser induzido por episódios de chuva ou irrigação programada. Os microRNAs têm se destacado em estudos onde surgem como reguladores chave das vias de resposta a fitormônios em plantas, afetando o seu metabolismo, distribuição e percepção. A floração do cafeeiro não é controlada apenas por um fator isolado, esse processo é influenciado pela ação de diferentes fitohormônios e miRNAs, os quais interagem numa complexa rede de regulação. O etileno é um fitormônio envolvido em diversos processos morfofisiológicos, estando relacionado com respostas a estímulos de estresses abióticos, com relação ao florescimento, o etileno pode inibir ou induzir a antese em diferentes espécies, em cafeeiro o uso de um inibidor da ação do etileno o 1-metilciclopropeno (1- MCP) foi capaz de promover a antese em flores após um período de restrição hídrica. Os miRNAs estão envolvidos em diversas fases do desenvolvimento vegetal atuando como regulador da expressão gênica a nível pós transcricional, regulam a expressão de genes em diversas fases desenvolvimento vegetal, incluindo a antese, e são capazes de estabelecer uma comunicação com fitormônios. Com o intuito de investigar a participação de miRNAs no processo de florescimento do cafeeiro e a possível interação desses com a inibição da ação etileno, esse trabalho teve como objetivo principal avaliar o efeito da aplicação de 1-MCP sobre a expressão de miRNAs potencialmente responsivos em gemas de cafeeiro sob diferentes condições hídricas. Por fim, os miRNAs miR157, miR395 e miR396 e seus respectivos alvos, SPL2, SULTR2;1 e GsSRK, foram selecionados para a análise da expressão gênica por stem-loop RT-PCR. Os resultados dos experimentos de RT-qPCR mostraram que nas plantas sob estresse hídrico, apenas o miR157a-5p foi responsivo a aplicação de 1-MCP. Em plantas reirrigadas, miR395a-3p apresentou uma menor expressão em relação ao controle e o miR396a-3p foi mais expresso para esta condição. Com relação aos alvos, não foi observada expressão diferencial para qualquer um dos tratamentos. Para as plantas que não passaram por déficit hídrico não houve diferença de expressão para os três miRNAs. Os resultados demonstram que os miRNAs participam da quebra ou manutenção da dormência de gemas de cafeeiro em função da condição hídrica da planta ou com a aplicação de 1-MCP.
metadata.teses.dc.description.abstract: Coffee is a commodity with great economic importance in the world. The coffee production chain generates millions of jobs in various segments. Several cultivars have already been developed aiming at the production’s improvement, but the asynchronous flowering is a problem for the culture. Asynchrony causes uneven maturation of the fruits, which affects the final quality of the product. Unlike most plants that emit inflorescences during the spring and fructify within the same phenological year, Arabica coffee (Coffea Arabica L.) is a biannual species and takes two years to complete its reproductive cycle. The floral induction period occurs in the first phenological year with the formation and development of the floral buds. After completing their development, these buds fall into dormancy and become ready for anthesis, which occurs when there is a substantial increase in water potential, a phenomenon that can be induced by episodes of rain or scheduled irrigation. MicroRNAs (miRNAs) have been prominent in studies where they appear as key regulators of response to phytohormones pathways in plants, affecting their metabolism, distribution, and perception. The flowering of the coffee tree is not controlled by an isolated factor. This process is influenced by the action of different phytohormones and miRNAs, which interact in a complex regulation network. Ethylene is a phytohormone involved in several morphophysiological processes, being related to responses to abiotic stress. In relation to the flowering, the ethylene can inhibit or induce anthesis in different species. In coffee trees, the use of an ethylene action inhibitor, 1- methylcyclopropene (1-MCP) was able to promote the anthesis in flowers after a period of water restriction. miRNAs are involved in several phases of the plant development, acting as regulators of gene expression at the post-transcriptional level. The miRNAs act by regulating the gene expression in several stages of the plant development, including anthesis, and are able to establish a communication with phytohormones. In order to investigate the participation of miRNAs in the coffee flowering process, and the possible interaction of them with the inhibition of ethylene action, this study aimed to evaluate the effect of the application of 1-MCP on the expression of potentially responsive miRNAs in coffee buds under different water conditions. Therefore, miRNAs miR157, miR395, miR396, and their respective targets, SPL2, SULTR2;1 and GsSRK, were selected for analysis of gene expression by stem-loop RT-PCR. The results of the RT-qPCR experiments showed that in plants under water stress, only miR157a-5p was responsive to the application of 1-MCP. In the case of reirrigated plants miR395a-3p showed lower expression than the control, and miR396a-3p was more expressed for this same condition. Regarding the targets, no differential expression was observed for any of the treatments. For plants that did not undergo water deficit, there was no difference in the expression for the three miRNAs. The results demonstrate that the miRNAs participate in the breakage or maintenance of the coffee bud dormancy depending on the water availability or the 1-MCP application.
metadata.teses.dc.description: Arquivo retido, a pedido do autor, até setembro de 2020.
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/36866
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: por
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