Tolerância ao estresse hídrico em tomateiros (Solanum lycopersicum L.), modificados para expressar os genes MdGOLS2 e MdDHN11 de macieira (Malus domestica Borkh.)

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2026
Autor(a) principal: Cabral, Juliane Costa
Orientador(a): Aragão, Francisco José Lima
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/57172
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2026.
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spelling Cabral, Juliane CostaAragão, Francisco José Lima2026-10-08T16:40:29Z2026-10-08T16:40:29Z2026-10-082026-06-24CABRAL, Juliane Costa.Tolerância ao estresse hídrico em tomateiros (Solanum lycopersicum L.), modificados para expressar os genes MdGOLS2 e MdDHN11 de macieira (Malus domestica Borkh.). 2026. 72 f., il. Tese (Doutorado em Biologia Molecular) — Universidade de Brasília, Brasília, 2026.http://repositorio.unb.br/handle/10482/57172Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2026.Entre os fatores de estresse abiótico que limitam a produtividade agrícola, a seca destaca-se como um dos mais severos, causando perdas significativas na produção mundial de alimentos. As mudanças climáticas, associadas ao aumento da frequência e intensidade de eventos extremos, têm agravado os impactos do déficit hídrico sobre os sistemas agrícolas. No tomateiro (Solanum lycopersicum L.), o estresse hídrico constitui um dos principais fatores responsáveis pela redução do crescimento, da produtividade e da qualidade dos frutos, ocasionando prejuízos econômicos relevantes.Nesse contexto, o desenvolvimento de cultivares mais tolerantes à seca representa uma estratégia fundamental para a manutenção da produtividade agrícola em cenários climáticos adversos. A engenharia genética tem possibilitado a introdução de genes associados à tolerância ao estresse em diferentes espécies vegetais, contribuindo para o desenvolvimento de plantas mais resilientes. Estudos prévios demonstraram que plantas transgênicas de Arabidopsis thaliana expressando o gene MdDHN11 apresentaram maior tolerância ao déficit hídrico prolongado, evidenciando o papel protetor das deidrinas durante condições de seca. Adicionalmente, a superexpressão do gene AtGolS2 em A. thaliana promoveu aumento nos níveis de galactinol e rafinose, compostos relacionados à proteção celular sob condições de estresse hídrico, resultando em maior tolerância à seca. Considerando a importância econômica da cultura do tomate para a agricultura brasileira e os desafios impostos pelas alterações nos padrões de precipitação, este trabalho teve como objetivo desenvolver plantas transgênicas de tomate expressando os genes MdDHN11 e MdGolS2, visando aumentar a tolerância ao estresse hídrico. Para isso, foram construídos dois vetores de transformação contendo os genes de interesse, os quais foram introduzidos em explantes cotiledonares da cultivar Micro-Tom por meio de transformação genética mediada por Agrobacterium tumefaciens. A integração dos transgenes nas plantas regeneradas foi confirmada por análises de PCR. A metodologia de transformação utilizada mostrou-se eficiente, foram obtidos 10 eventos transgênicos contendo o transgene MdGolS2 e 7 eventos contendo o gene MdDHN11. As análises de expressão gênica por RT-qPCR revelaram maior expressão de MdGolS2 na linhagem 2, enquanto as linhagens 13 e 14 apresentaram os maiores níveis de expressão de MdDHN11. As plantas transgênicas expressando MdGolS2 foram submetidas ao estresse hídrico por 12 dias, juntamente com plantas não transgênicas utilizadas como controle (WT). Ao final do experimento, a linhagem 2 apresentou melhor desempenho sob déficit hídrico, incluindo maior produtividade em relação às plantas WT. Além disso, análises fisiológicas demonstraram que essa linhagem manteve valores significativamente superiores de eficiência fotoquímica do fotossistema II (Fv/Fm) e potencial hídrico foliar durante o período de estresse. As plantas transgênicas expressando MdDHN11 também foram avaliadas sob estresse hídrico por 12 dias. As linhagens que apresentaram maiores níveis de expressão do transgene ( 13 e 14) exibiram melhor desempenho fisiológico sob déficit hídrico quando comparadas às plantas não transgênicas. Em conjunto, os resultados obtidos indicam que a expressão dos genes MdGolS2 e MdDHN11 contribui para o aumento da tolerância ao estresse hídrico em plantas de tomate, evidenciando o potencial desses genes para aplicação em programas de melhoramento genético voltados à adaptação das culturas às mudanças climáticas.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Drought is one of the main abiotic factors limiting agricultural productivity, and its impacts are being intensified by climate change. In tomato (Solanum lycopersicum L.), water deficit adversely affects plant growth, fruit yield, and fruit quality. Therefore, the development of drought-tolerant cultivars is an important strategy to sustain agricultural production under increasingly adverse environmental conditions. The objective of this study was to develop transgenic tomato plants expressing the MdDHN11 and MdGolS2 genes, which are associated with drought tolerance. To achieve this, transformation vectors carrying the genes of interest were constructed and introduced into cotyledon explants of the Micro-Tom cultivar through Agrobacterium tumefaciens-mediated genetic transformation. Transgene integration in regenerated plants was confirmed by PCR analysis. The transformation protocol resulted in the generation of 10 independent transgenic events carrying MdGolS2 and seven events carrying MdDHN11. RT-qPCR analysis revealed that line 2 exhibited the highest expression level of MdGolS2, whereas lines 13 and 14 showed the highest expression levels of MdDHN11.Transgenic plants expressing MdGolS2 were subjected to 12 days of water deficit along with non-transgenic control plants (WT). Line 2 showed superior performance under drought conditions, maintaining higher maximum photochemical efficiency of photosystem II (Fv/Fm), higher leaf water potential, and greater fruit yield compared with WT plants. Transgenic plants expressing MdDHN11 were also evaluated under water deficit for 10 days, and lines 13 and 14 exhibited improved physiological performance relative to non-transgenic plants. Overall, the results demonstrate that the expression of MdGolS2 and MdDHN11 enhances drought tolerance in tomato plants, highlighting the potential of these genes for application in breeding and biotechnology programs aimed at improving crop adaptation to climate change.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Departamento de Biologia Celular (IB CEL)Programa de Pós-Graduação em Biologia MolecularporA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessTolerância ao estresse hídrico em tomateiros (Solanum lycopersicum L.), modificados para expressar os genes MdGOLS2 e MdDHN11 de macieira (Malus domestica Borkh.)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisTolerânciaTomateProdutividadeSolanum lycopersicumreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINALJulianeCostaCabral_TESE.pdfapplication/pdf2937478http://repositorio.unb.br/bitstream/10482/57172/1/JulianeCostaCabral_TESE.pdf8a1badf3247d63ca57f29b4fb2e276dcMD51open access10482/571722026-10-08 13:41:28.133open accessoai:repositorio.unb.br:10482/57172Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2026-10-08T16:41:28Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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