Expressão de genes relacionados à tolerância à submersão e regulação do degrane em arroz daninho (Oryza sativa L.)

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Kaspary, Tiago Edu
• Orientador(a): Merotto Junior, Aldo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Arroz vermelho; Debulha; Irrigação por submersão; Germinação; Expressão gênica
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/234778

A utilização de lâmina de água é um importante método de controle de arroz daninho na cultura do arroz. O efeito da submersão sobre a germinação e o crescimento inicial do arroz daninho vem diminuindo, o que compromete a eficiência de sistemas de cultivos inundados de arroz. A regulação da tolerância a submersão é parcialmente conhecida apenas em arroz cultivado, mas existe pouco conhecimento em arroz daninho. De forma similar, existe necessidade de avanços no conhecimento sobre o degrane de sementes em arroz cultivado e daninho. Os objetivos desse estudo foram caracterizar a ocorrência e a importância dos principais genes de regulação da tolerância a submersão durante a germinação e o crescimento inicial em arroz daninho e analisar variações na região promotora de gene envolvido com o degrane. A tolerância a submersão foi avaliada pela quantificação da emergência em diferentes lâminas de água e temperaturas e através da análise de expressão relativa de genes relacionados com este estresse. Ainda, foi avaliado a ocorrência de variações nucleotídicas na região promotora do gene OsXTH8 e procedimentos de cultura de tecidos para arroz daninho. O genótipo ITJ03 foi caracterizado como de elevada tolerância ao alagamento, com emergência superior a 90% nas temperaturas de 25 e 30 °C e sob submersão, enquanto que sob 20 °C não houve emergência. A expressão relativa dos genes RAmy3D e OsTPP7, responsivos ao alagamento, demonstrou para o genótipo tolerante, incremento respectivo de 30,58 e 46,71 vezes. O genótipo ITJ03 no período de 1 DAS teve a expressão dos genes ADH2 e SNRK1 induzida pela submersão em cerca de 63 vezes. A temperatura de 20 °C reduziu a expressão de todos os genes avaliados na parte aérea e radicular. Foi identificada a inserção de uma base “G” ou “C” na posição 289bp upstream ao start códon do gene OsXTH8 em todos os genótipos de arroz daninho com elevado degrane. O genótipo AV60 obteve aproximadamente uma planta regenerada por sementes submetida a cultura de tecido. A tolerância ao alagamento durante a germinação e o crescimento inicial em arroz daninho está associada a presença dos genes RAmy3D, OsTPP7, ADH2 e SNRK1. Baixas temperaturas em conjunto com lâmina de água evitam a emergência do arroz daninho, tornando-se ferramenta no manejo desta planta daninha. A inserção na região promotora do gene OsXTH8 pode ser correlacionada ao degrane em arroz daninho. O genótipo AV60 pode ser utilizado para cultivo in vitro em abordagens biotecnológicas.