Estratégias de melhoramento para o menor acúmulo de arsênio em grãos de arroz irrigado

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Pedrolo, Ana Marina
• Orientador(a): Pegoraro, Camila
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Agronomia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Oryza sativa; Quantificação de As; CRISPR/Cas9; As quantification
• Área do conhecimento CNPq: CIENCIAS AGRARIAS
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/18502

O arroz (Oryza sativa) é o alimento básico na dieta de mais da metade da população mundial, entretanto sua qualidade poderá estar sendo ameaçada pelo acúmulo de arsênio (As) nos grãos. O As é um metaloide considerado altamente tóxico e cancerígeno. Na natureza o As pode estar presente como formas orgânicas ou inorgânicas. As inorgânicas como o arsenato e arsenito são consideradas significativamente mais tóxicas que as orgânicas. O arroz irrigado é o cereal com maior eficiência em absorver e acumular As. Dentre os fatores que contribuem para isso está a forma de cultivo sob sistema irrigado, pois em condições de anaerobiose a mobilidade e biodisponibilidade de As(III) é favorecida, e o As(III) e o silício compartilham os mesmos transportadores para serem absorvidos. A proteína OsLsi2 responsável pelo efluxo de silício e As(III) desempenha papel fundamental no acúmulo de As nos grãos de arroz. Para mitigar o problema de exposição ao As através do consumo de arroz podem ser desenvolvidos genótipos que apresentem menor absorção e acúmulo desse elemento. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi caracterizar genótipos de arroz quanto ao acúmulo de As em grãos e realizar edição do gene OsLsi2. Foi feita a caracterização de 93 genótipos de arroz das subespécies japônica e indica quanto o acúmulo de As em grãos descascados (arroz integral) e descascados e polidos (arroz tipo branco). Os teores de As nos grãos foram obtidos através da utilização da ferramenta de espectrometria de massa com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS). Os genótipos Basmati 370, BRS Querência, EMPASC 101, EMPASC 104, EMPASC 105, IRGA 424 CL, IRAT 124, IRGA 420, Jasmine 85, SC 173, SC 460, SCS 112, SCS 117 CL, SCS 114 AndoSan, Tetep apresentaram os menores teores de As nos grãos e são indicados para serem utilizados em programas de melhoramento visando a obtenção de genótipos com baixos acúmulo de As. Para interromper o efluxo de As em plantas de arroz buscouse fazer a edição do gene OsLsi2. O sistema CRISPR/Cas9 foi a ferramenta utilizada para a tentativa de edição. A transformação das plantas de arroz foi de forma indireta via infecção por Agrobacterium tumefaciens. A construção CRISPR/Cas9:OsLsi2 foi inserida em Agrobacterium tumefaciens e posteriormente estas foram utilizadas para infectar 310 mesocótilos. Ainda serão testadas via PCR 51 plantas possivelmente transformadas para confirmar a inserção da construção CRISPR/Cas9:OsLsi2.