dissertação
Expressão de genes SOD e PG em milho BRS-4154 submetido a hipoxia na presença e ausência de cálcio
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
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Programa de Pós-Graduação
PPBV - Programa de Pós-graduação em Biotecnologia Vegetal
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Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
O presente trabalho teve como objetivo avaliar os níveis de expressão dos genes SOD e PG, em plântulas de milho BRS 4154 (Saracura), relacionados com o seu mecanismo de tolerância à hipoxia, na presença e ausência de cálcio, por meio de PCR em Tempo Real. A germinação foi realizada em papel germitest embebidos em água ou solução de CaCl2 (0,75% p/v), em câmara de germinação úmida a 25 ± 2°C, no escuro, por quatro dias. Após esse período, o alagamento foi realizado pela submersão das plântulas em tubos de PVC com tampão contendo ou não CaCl2 (0,75% p/v), borbulhando-se nitrogênio gasoso por 3 minutos. Os tubos foram vedados e mantidos no escuro por quatro, cinco, seis e sete dias. Para os controles (não alagados), os rolos foram mantidos na câmara de germinação. Após cada período, parte dos mesocótilos foram coletados em nitrogênio líquido e armazenados em freezer a -80°C para análises moleculares, ao mesmo tempo outra parte foi acondicionada em FAA e para as análises anatômicas, e o restante foram fixados em Karnovsky para as análises de microscopia eletrônica de transmissão. A adição de cálcio exógeno retardou o aparecimento da constrição no mesocótilo, prolongando a sobrevivência. Esse aspecto foi observado na microscopia fotônica pelo retardamento no aparecimento de aerênquimas na região do mesocótilo em relação às amostras sem esse cátion no tampão de alagamento. Sendo, nesse caso, a origem do aerênquima esquizógena. Os dados relativos à microscopia eletrônica de transmissão mostraram a total desestruturação da parede celular após seis dias de hipoxia na ausência de cálcio. No entanto, a presença do cálcio contribuiu para a manutenção da integridade da parede celular em mesocótilos de plântulas submetidas a sete dias de hipoxia. Paralelamente, nessa fase a expressão do gene PG por PCR em Tempo Real foi mais elevada devido à parede celular ainda se apresentar intacta, e consequentemente disponibilizar substrato suficiente para essa enzima. Na ausência do cálcio o pico da expressão dessa enzima foi numa fase anterior, devido ao aparecimento precoce da constrição. Tanto na presença do cálcio quanto na ausência a expressão do gene SOD ocorre possivelmente porque o produto desse gene atua no sequestro de radicais livres formados em períodos de estresse mais intenso.
Abstract
The present work aimed to evaluate the expression levels of SOD and PG genes, in maize plantlets BRS 4154 (Saracura), related with tolerance to hypoxia mechanism, in presence and abscence of calcium, using Real Time PCR. The germination was realized in germitest paper embebed in water or CaCl2 (0,75% w/v), in wet germination chamber at 25 ± 2°C , in dark, during four days. After this period the flooding was realized by plantlet submersion in PVC tubes with buffer containing or not CaCl2 (0,75% w/v), bubling with gaseous nitrogen during 3 minutes. The tubes were closed and kept in dark for four, five, six and seven days. The controls (without flooding) the rolls were kept in germination chamber. After each period, part of the mesocotyls were collected in liquid nitrogen and stored in freezer at -800C for molecular analysis, and simultaneously the other part were maintained in FAA for anatomical analysis, and the remaining were fixed in Karnovsky for the transmission eletronic microscopy. The addition of exogenous calcium retarded the constrition appearing in the mesicotyl, extending the survival. This aspevt was observed in optical microscopy by the delay of aerenchym appearing in the mesocotyl region in relation to samples without this cation in flooding buffer. In this situation the aerenchym origin was esquizogen. The results related to eletronic transmission microscopy showed a total desestruturation of cell wall after six days of hypoxia without calcium. Altough the calcium presence contributed to maintain the cell wall integrity in mesocotyls submitted to seven days of hypoxia. Concomitantly, in this phase the expression of PG gene by Real Time PCR was higher due the cell wall stiil show intact, and consequently disponibilize enough substrate for this enzyme. In the abscence of calcium the peak of the expression occured in a previous phase, due the early appearing of the constriction. In both presence and abscence of calcium, the SOD expression occur possibly because the product of this gene is responsible to scavenger the free radicals formed in the period of more intense stress.
Descrição
Área de concentração
Biotecnologia Vegetal
Agência de desenvolvimento
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PORTO, B. N. Expressão de genes SOD e PG em milho BRS 4154 submetido à hipoxia na presença e ausência de cálcio. 2010. 44 p. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia Vegetal) - Universidade Federal de Lavras, 2010.