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metadata.dc.type: masterThesis
Title: Alterações fisiológicas e bioquímicas de genótipos transgênicos de soja submetidos à condição de alagamento
Other Titles: Physiological and biochemical alterations of transgenic soya genotypes submitted to flooding
Authors: Oliveira, Fabiane Kletke de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Oliveira, Ana Claudia Barneche de
metadata.dc.contributor.advisor-co2: Britto, Giovani Greigh
metadata.dc.description.resumo: Situações de alagamento do solo ocorrem em vários lugares do mundo, principalmente em regiões que apresentam solos rasos ou dificuldade de drenagem. Quando ocorre em áreas agrícolas, o alagamento interfere diretamente no cultivo de plantas, limitando severamente a produção das culturas, causando privação de oxigênio (hipóxia) em raízes, desencadeando mudanças metabólicas na planta inteira, afetando processos essenciais. O objetivo desse trabalho foi avaliar características fisiológicas e bioquímicas de genótipos transgênicos de soja submetidos à hipóxia e reoxigenação no estádio V4 e R2. Para este fim, um experimento foi conduzido em caixas de polietileno instaladas no campo, com condições naturais de luz e temperaturas, usando duas linhagens GMs: NCED e GOLS e o background cv. BRS184. Avaliações fisiológicas, bioquímicas, fenotípicas e de produção foram realizadas, como trocas gasosas, teores de pigmentos fotossintéticos, atividade das enzimas antioxidantes, conteúdo de peróxido de hidrogênio, peroxidação lipídica, atividade das enzimas álcool desidrogenase (ADH) e alanina aminotrasferase (AlaAT), estatura de plantas na maturação, peso de cem sementes e rendimento de grãos. De modo geral, os genótipos apresentam mecanismos distintos para superar o estresse hipóxico. Em folhas, ambos os genótipos GM apresentaram redução na condutância estomática e transpiração. A linhagem NCED é capaz de manter as taxas fotossintéticas aos níveis do controle durante o alagamento tanto em V4 quanto em R2. O conteúdo de H2O2 identificado em todos os genótipos durante o período de alagamento, possivelmente não é produzido pela SOD, uma vez que o sistema de defesa antioxidante enzimático, de forma, geral, está pouco ativo para as linhagens GMs e a isolinha. A linhagem GOLS é capaz de suportar o estresse hipóxico com baixos danos na peroxidação lipídica. Em raízes, os genótipos NCED e BRS184 são capazes de induzir o sistema de defesa antioxidante enzimático em raízes de soja sob deficiência de O2, reduzindo os danos oxidativos durante o período de hipóxia e recuperação. O genótipo BRS184 apresenta menores danos causados pela peroxidação lipídica do que a linhagem GM NCED. A hipóxia imposta no estádio vegetativo promove aumento no rendimento de grãos em BRS184 e redução em NCED. A atividade da enzima AlaAT é responsiva ao estresse hipóxico em NCED, apresentando variações de atividade quando comparada à BRS184 em função do estádio de desenvolvimento - maior intensidade de resposta durante o estádio reprodutivo, porém retornando aos níveis do controle durante o período de recuperação.
Abstract: Soil flooding occurs in many parts of the world, especially in regions with shallow soils or drainage problems. When it occurs in agricultural areas, flooding directly interferes with plant cultivation, severely limiting crop production, causing oxygen deprivation (hypoxia) in roots, triggering metabolic changes in the entire plant, affecting essential processes. The objective of this work was to evaluate the physiological and biochemical characteristics of transgenic soya genotypes submitted to hypoxia and reoxygenation in the V4 and R2 stages. For this purpose, an experiment was carried out in polyethylene boxes installed in the field, under natural light and temperature conditions, using two GM lines: NCED and GOLS and background cv. BRS184. Biochemical, phenotypic and production studies were performed, such as gas exchange, photosynthetic pigment contents, antioxidant enzymes activity, hydrogen peroxide content, lipid peroxidation, alcohol dehydrogenase (ADH) and alanine aminotransferase (AlaAT) activity, stature of plants at maturity, weight of one hundred seeds and yield of grains. In general, genotypes have different mechanisms to overcome hypoxic stress. In leaves, both GM genotypes showed reduction in stomatal conductance and transpiration. The NCED strain is able to maintain photosynthetic rates at control levels during flooding in both V4 and R2. The content of H2O2 identified in all genotypes during the flooding period is possibly not produced by SOD, since the enzymatic antioxidant defense system is generally poorly active for GM and isoline strains. The GOLS line is able to withstand hypoxic stress with low damage to lipid peroxidation. In roots, genotypes NCED and BRS184 are able to induce the enzymatic antioxidant defense system in soybean roots under O2 deficiency, reducing oxidative damages during the period of hypoxia and recovery. The BRS184 genotype shows less damage caused by lipid peroxidation than the GM NCED lineage. The hypoxia imposed at the vegetative stage promotes an increase in grain yield in BRS184 and reduction in NCED. The activity of the AlaAT enzyme is responsive to hypoxic stress in NCED, presenting activity variations when compared to BRS184 as a function of the developmental stage - greater intensity of response during the reproductive stage, but returning to the control levels during the recovery period.
Keywords: Fisiologia vegetal
Soja
Soybean
Glycine max
Hipóxia
Metabolismo fermentativo
Atividade antioxidante
Fermentative metabolism
Antioxidant activity
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: OLIVEIRA, Fabiane Kletke. Alterações fisiológicas e bioquímicas de genótipos transgênicos de soja submetidos à condição de alagamento, 2019. 108 f. Dissertação (Mestrado em Fisiologia Vegetal) – Programa de Pós-Graduação em Fisiologia Vegetal, Instituto de Biologia, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas.
metadata.dc.rights: OpenAccess
URI: http://guaiaca.ufpel.edu.br:8080/handle/prefix/4622
Issue Date: 11-Mar-2019
Appears in Collections:Pós-Graduação em Fisiologia vegetal: Dissertações e Teses

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