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metadata.dc.type: doctoralThesis
Title: Caracterização morfológica e análise da expressão gênica em arroz (Oryza sativa L.) sob estresse por ferro.
Other Titles: Morphological characterization and gene expression analysis in rice (Oryza sativa L.) under iron stress.
Authors: Bresolin, Adriana Pires Soares
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Maia, Luciano Carlos da
metadata.dc.description.resumo: A toxidez por ferro é um dos mais importantes estresses abióticos a limitar a produção de arroz irrigado em nível mundial. Este estudo foi realizado com o objetivo de caracterizar genótipos de arroz irrigado quanto a tolerância ao estresse por Fe2+ sob condições controladas, viabilizando o sistema de cultivo hidropônico para esta finalidade. Além disso, analisar o perfil de expressão de genes envolvidos na homeostase do metal em plantas, através da técnica de qRT-PCR. Foi verificada a interferência da utilização do agente quelante (EDTA) na caracterização dos genótipos; analisado o efeito do tempo de exposição a toxidez (0, 3, 6, 9 e 12 dias) sob o crescimento das plântulas; caracterizados genótipos de arroz ( BRS-Agrisul, Epagri 108, BR-IRGA 409, BR-IRGA 410 e Nipponbare) quanto a tolerância a toxidez por Fe2+ e por fim realizada a análise de expressão dos genes OsFDRL1, OsNRAMP1 e OsNRAMP2 nos tempos 0; 6; 12; 18 e 24h sob estresse por Fe2+. Foi verificado que o Fe2+ na sua forma livre sem Na2EDTA é acumulado em maior concentração na parte aérea de plântulas de arroz do que quando este se apresenta quelado na forma de Fe-EDTA. A toxidez por ferro interferiu negativamente sobre o desenvolvimento do CR e CPA, sendo o CR a variável mais afetada. O aumento do tempo de estresse resultou no incremento do acúmulo de ferro na parte aérea das plântulas. O sistema hidropônico demonstrou eficiência na caracterização de genótipos quanto a tolerância a toxidez por ferro. Genótipos caracterizados como sensíveis a toxidez por ferro neste estudo, BR-IRGA 409 e Nipponbare foram os que apresentaram o maior acúmulo de Fe2+ na parte aérea. Genótipos caracterizados como moderadamente tolerantes e tolerantes também acumularam elevados teores do íon metálico. O aumento do acúmulo de Fe2+ nos tecidos sob condição de excesso do íon na solução apresentou correlação com o aumento de Zn e Mn nestes mesmos tecidos. Constituições genéticas contrastantes quanto a tolerância a toxidez por ferro apresentam expressão diferencial dos genes OsFRDL1, OsNRAMP1 e OsNRAMP2 envolvidos na homeostase do metal.
Abstract: Iron toxicity is one of the most important abiotic stresses limiting irrigated rice production worldwide. This study was performed with the goal of characterizing irrigated rice genotypes regarding Fe2+ stress tolerance under controlled conditions, using na hydroponic system. Furthermore, to analyse the expression profile of genes involved in iron homeostasis in plants, using quantitative PCR (qRT-PCR). The genotypes used were BRS-Agrisul, Epagri 108, BR-IRGA 409, BR-IRGA 410 and Nipponbare. An interference of the chelating agent (EDTA) was observed on the genotype characterization; when exposed to 0, 3, 6, 9 and 12 days of stress. The expression of genes OsFDRL1, OsNRAMP1 and OsNRAMP2 was measured at 0; 6; 12; 18 and 24h under Fe2+ stress. It was observed that Fe2+ in its free form without Na2EDTA, is acumulated in higher concentrations in the shoots of rice seedlings when compared to its chelated form (Fe-EDTA). Iron toxicity interfered negatively on the development of root length (RL) and shoot length (SL), being RL the variable that was most affected. Stress period increases led to iron accumulation in the shoots. The hydroponic system was efficient to allow discrimination between iron tolerant and sensitive genotypes. Iron sensitive genotypes observed in this study were BR-IRGA 409 and Nipponbare, which were those with higher iron accumulation in the shoots. Medium tolerant and tolerant genotypes also accumulated iron in the shoots. The increase in Fe2+ accumulation in the tissues under high iron stress was correlated with increased contents of Zn and Mn in the same tissues. Contrasting genotypes regarding iron tolerance showed differential expression of iron homeostasis genes OsFRDL1, OsNRAMP1 and OsNRAMP2.
Keywords: Estresse abiótico
Variabilidade genética
Homeostase
Expressão diferencial
Abiotic stress
Genetic variability
Homeostasis
Differential expression
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Pelotas
metadata.dc.publisher.initials: UFPel
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Agronomia
Citation: BRESOLIN, Adriana Pires Soares. Morphological characterization and gene expression analysis in rice (Oryza sativa L.) under iron stress.. 2010. 144 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2010.
metadata.dc.rights: OpenAccess
URI: http://hdl.handle.net/123456789/1186
Issue Date: 23-Nov-2010
Appears in Collections:PPGA: Dissertações e Teses

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