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metadata.dc.type: masterThesis
Title: Análise do transcriptoma e trocas gasosas em plantas de arroz sob estresses abióticos
Other Titles: Transcriptome analysis and gas exchange in rice plants under abiotic stresses
Authors: Amaral, Marcelo Nogueira do
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Benitez, Letícia Carvalho
metadata.dc.contributor.advisor-co2: Pinto, Luciano da Silva
metadata.dc.description.resumo: O arroz (Oryza sativa L.) é o segundo cereal mais cultivado no mundo, sendo o Brasil o 9º maior produtor. Apesar dos bons níveis de produtividade, acredita-se que estes números sejam insuficientes para suprir o requerimento populacional no mundo, sendo necessário um aumento na produção. Entretanto, diversos estresses abióticos, como salinidade, toxidez por ferro e baixa temperatura, limitam a produtividade do arroz mundialmente. A resposta das plantas às condições estressantes é um fenômeno complexo, envolvendo alterações morfológicas, fisiológicas, bioquímicas e moleculares. Assim, o conhecimento do transcriptoma e análise fotossintética de plantas de arroz submetidas a estes estresses, pode auxiliar a elucidar quais vias metabólicas são alteradas e quais são as principais respostas bioquímicas e fisiológicas das plantas em tais condições. Desta forma, o objetivo desse trabalho foi analisar os genes diferencialmente expressos (DEGs), através da metodologia de RNA-Seq e quantificar as trocas gasosas em folhas de arroz (cv. BRS Querência), no estádio V3, submetidas aos estresses por frio, ferro e sal durante o período de 24 horas. Um intervalo entre 41 - 51 milhões de reads foram submetidas ao alinhamento, sendo que deste total um intervalo entre 88,47 - 89,21% foram mapeadas no genoma de referência. Foi observado 5.506 genes diferencialmente expressos para o estresse por frio, 1.808 para o sal e 630 para o ferro, sendo que 330 DEGs foram comuns aos três estresses. A anotação funcional através do software MapMan demonstrou que o estresse por frio promoveu maiores alterações no metabolismo em geral. O estresse salino apresentou uma rede de interação de termos de Ontologia Gênica (GOs) sobre-representados mais complexa que os demais estresses. Nos parâmetros de trocas gasosas, a taxa assimilatória liquida foi a única que apresentou diferença significativa, com o estresse por frio apresentando a menor média. A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que o estresse por baixa temperatura apresenta um maior número de genes diferencialmente expressos e que há uma maior relação entre o estresse salino e por ferro. Além disso, o estresse por frio é o que afeta mais drasticamente a fotossíntese, tanto em nível molecular quanto fisiológico, e apesar de reduções na taxa assimilatória liquida, a cultivar BRS Querência demonstrou menores alterações nos estresses salino e por excesso de ferro.
Abstract: Rice (Oryza sativa L.) is the second most cultivated cereal in the world; Brazil is the ninth biggest producer. Despite the high levels of productivity, it is believed that these numbers are insufficient to meet the population requirement in the world, demanding an increase in its production. However, various abiotic stresses, such as salinity, toxicity by iron and low temperature, limit the productivity of rice worldwide. The response of plants to stressful conditions is a complex phenomenon involving morphological, physiological, biochemical and molecular changes. Thus, the knowledge of the transcriptome and photosynthetic analysis of rice plants subjected to these stresses can help to elucidate which metabolic pathways are changed and what are the main biochemical and physiological responses of plants under such conditions. Thus, the objective of this study was to analyze the differentially expressed genes (DEGs), through the methodology of RNA-Seq and quantify gas exchanges in rice leaves (cv. BRS Querência) in V3 stage, under cold, iron and salt stress during 24 hours. A range from 41 to 51 million reads was submitted to alignment, in which a range from 88.47 to 89.21% has been mapped in the reference genome. 5,506 differentially expressed genes under cold stress were observed, as well as, 1,808 for salt and 630 for iron stress; 330 of them were similar to the three DEGs stresses. Functional annotation by MapMan software showed that, usually, cold stress promoted major changes in the metabolism. The saline stress presented a network of interaction of Gene Ontology terms (GOs) over-represented are more complex than the other stresses. In the parameters of gas exchange, the net assimilation rate was the only one significant difference, with stress by cold presenting the lowest average. From the results obtained it was possible to conclude that the low temperature stress has a greater number of differentially expressed genes and that there is a greater relationship between salt and iron stress. In addition, the cold stress is affecting more drastically photosynthesis, either in molecular-level and physiological, and despite reductions in net assimilation rate, BRS Querência showed minor changes in the salt stress and excess iron.
Keywords: Fisiologia vegetal
Arroz
Estresse por frio
Estresse por ferro
Estresse salino
Fotossíntese
Genes diferencialmente expressos
Oryza sativa L.
RNA-seq
Cold stress
Iron stress
Saline stress
Photosynthesis
Differentially expressed genes
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Pelotas
metadata.dc.publisher.initials: UFPel
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Biologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Fisiologia Vegetal
Citation: AMARAL, Marcelo Nogueira do. Análise do transcriptoma e trocas gasosas em plantas de arroz sob estresses abióticos. 2015. 67f. Dissertação (Mestrado em Fisiologia Vegetal) - Programa de Pós-Graduação em Fisiologia Vegetal, Instituto de Biologia, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2015.
metadata.dc.rights: OpenAccess
URI: http://repositorio.ufpel.edu.br:8080/handle/prefix/3581
Issue Date: 4-Mar-2015
Appears in Collections:Pós-Graduação em Fisiologia vegetal: Dissertações e Teses

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