Identificação e caracterização da família de genes SnRKs em Psidium guajava L.: perspectivas para tolerância ao estresse salino

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Fioresi, Vinicius Sartori
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Espírito Santo
BR
Mestrado em Agronomia
Centro de Ciências Agrárias e Engenharias
UFES
Programa de Pós-Graduação em Agronomia
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufes.br/handle/10/16355
Resumo: Salinity is one of the major problems facing agriculture today. It has caused considerable losses all over the world, mainly damaging crops in arid and semi-arid regions, where there is a high evaporation rate of surface water from the soil, which makes this process even worse. Other factors can also increase salinization in these areas, such as low rainfall, groundwater depletion and inadequate agricultural practices. The guava tree, Psidium guajava L., is widely cultivated in arid and semi-arid regions. In Brazil, the northeast region is listed as the country's largest producer, so it is clear that improving the species for this condition is valuable. In plants, the SnRKs kinase gene family (subdivided into three subfamilies SnRK1, SnRK2 and SnRK3) is known for its participation in several abiotic stress response and adaptation pathways, including abscisic acid (ABA) signaling, reactive oxygen species (ROS) signaling, regulation of ion homeostasis and oxidative stress, and is widely indicated as being responsive to salt stress tolerance. Initially, analyses were carried out to identify and characterize gene sequences of the SnRKs family in the reference genome of the species, and in the draft construct of two Brazilian cultivars Cortibel RM and Paluma. A total of 53 genes were identified in the two genomes, of which 16 were shared, 10 exclusive in the reference genome and 27 exclusive in the draft. Of which 2 were classified as belonging to the SnRK1 subfamily, 38 to SnRK2 and 13 to SnRK3. Gene structure analyses revealed 7 to 8 exons for the SnRK1 genes, 3 to 26 exons for the SnRk2 genes and 1 to 15 exons for the SnRK3 genes. Investigations of conserved motifs showed great variation between the groups and gene expression studies showed a possible difference in expression between the cultivars with Cortibel RM with tissue-specific variations in the genes expressed in terms of subfamily. In addition, the experimental analysis showed that the hydroponics system was suitable, although it was necessary to use seedlings at the same stage of development. The other studies indicated that the RNA extracted was of good quality for molecular biology studies.
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In plants, the SnRKs kinase gene family (subdivided into three subfamilies SnRK1, SnRK2 and SnRK3) is known for its participation in several abiotic stress response and adaptation pathways, including abscisic acid (ABA) signaling, reactive oxygen species (ROS) signaling, regulation of ion homeostasis and oxidative stress, and is widely indicated as being responsive to salt stress tolerance. Initially, analyses were carried out to identify and characterize gene sequences of the SnRKs family in the reference genome of the species, and in the draft construct of two Brazilian cultivars Cortibel RM and Paluma. A total of 53 genes were identified in the two genomes, of which 16 were shared, 10 exclusive in the reference genome and 27 exclusive in the draft. Of which 2 were classified as belonging to the SnRK1 subfamily, 38 to SnRK2 and 13 to SnRK3. Gene structure analyses revealed 7 to 8 exons for the SnRK1 genes, 3 to 26 exons for the SnRk2 genes and 1 to 15 exons for the SnRK3 genes. Investigations of conserved motifs showed great variation between the groups and gene expression studies showed a possible difference in expression between the cultivars with Cortibel RM with tissue-specific variations in the genes expressed in terms of subfamily. In addition, the experimental analysis showed that the hydroponics system was suitable, although it was necessary to use seedlings at the same stage of development. The other studies indicated that the RNA extracted was of good quality for molecular biology studies.A salinidade é um dos grandes problemas a ser enfrentado na agricultura atualmente, tem provocado perdas consideráveis em todo mundo, principalmente lesando culturas em regiões áridas e semi-áridas, com alto processo de evaporação da água superficial do solo, fato que agrava ainda mais este processo. Outros fatores também podem ampliar a salinização dessas áreas como a baixa precipitação, depleção das águas subterrâneas, além de inadequadas práticas agrícolas. A goiabeira, Psidium guajava L., é amplamente cultivada em regiões áridas e semiáridas. No Brasil, a região nordeste é listada como a maior produtora do país, sendo assim evidente que o melhoramento da espécie para essa condição é valioso. Em plantas, a família de genes cinase SnRKs (subdividida em três subfamílias SnRK1, SnRK2 e SnRK3) é conhecida pela participação em diversas vias de resposta e adaptação ao estresse abiótico, incluindo sinalização por ácido abscísico (abscisic acid – ABA), e sinalização por espécies reativas de oxigênio (reactive oxygen species – ROS), regulação da homeostase iônica e o estresse oxidativo, sendo amplamente indicadas como responsivos para a tolerância ao estresse salino. Inicialmente foram realizadas análises visando identificar e caracterizar sequências de genes da família dos SnRKs no genoma de referência da espécie, e no draft de construído de duas cultivares brasileiras Cortibel RM e Paluma no total foram identificados 53 genes nos dois genomas, onde 16 foram compartilhados, 10 exclusivos no genoma de referência e 27 exclusivos no draft. Dos quais 2 foram classificados como da subfamília SnRK1, 38 da SnRK2 e 13 da SnRK3. Análises de estrutura genica revelaram de 7 e 8 éxons para os genes SnRK1, de 3 a 26 éxons para os genes SnRk2 e de 1 a 15 éxons para os SnRK3. Investigações dos motivos conservados, mostraram uma variação grande entre os grupos e os estudos de expressão gênica, mostraram uma possível diferença de expressão entre as cultivares com Cortibel RM com variações de tecido específico de genes expressos quanto a subfamília. Adicionalmente, em análise experimental verificou-se adequação do sistema de hidroponia, porém sendo necessário o uso de mudas com o mesmo estádio de desenvolvimento. Os demais estudos indicaram que o RNA extraído possui qualidade para estudos de biologia molecular.Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em AgronomiaCentro de Ciências Agrárias e EngenhariasUFESPrograma de Pós-Graduação em AgronomiaFerreira, Márcia Flores da Silvahttps://orcid.org/0000-0003-1541-6634http://lattes.cnpq.br/5719813884063445https://orcid.org/000000027909418Xhttp://lattes.cnpq.br/2338998832080953Ferreira, Adésiohttps://orcid.org/0000000270001725http://lattes.cnpq.br/5400370038397801Oliveira, Paola de Avelar Carpinettihttps://orcid.org/0000-0001-8728-6344http://lattes.cnpq.br/8359330012493392Fioresi, Vinicius Sartori2024-05-30T00:54:35Z2024-05-30T00:54:35Z2021-02-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfhttp://repositorio.ufes.br/handle/10/16355porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2025-04-10T09:28:49Zoai:repositorio.ufes.br:10/16355Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082025-04-10T09:28:49Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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