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Expressão gênica e mapeamento genético de genes responsivos a estresses abióticos do grupo DREB em feijoeiro (Phaseolus Vulgaris L.)

Processo: 11/12484-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2011
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
Pesquisador responsável:Tsai Siu Mui
Beneficiário:Enéas Ricardo Konzen
Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Assunto(s):Escassez de água   Estresse abiótico   Mapeamento genético   Expressão gênica

Resumo

A baixa produtividade da cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) no Brasil (913 Kg.ha-1 na safra 2009/2010 - CONAB) é reflexo, entre outros fatores, do déficit hídrico. No Nordeste brasileiro, a alta salinidade dos solos é também fator limitante, assim como o frio no inverno do Sul do país. Isso é agravado pelo reduzido grau de tecnificação da produção, com a maioria das lavouras concentradas em pequenas propriedades, sem condições para implantação de sistema de irrigação eficiente. Portanto, é necessário o melhoramento genético para tolerância a estresses abióticos. Ferramentas do melhoramento genômico visam fornecer subsídios para contornar esses problemas na medida em que possibilitam isolar e caracterizar os genes envolvidos na resposta a estresses ambientais. No Laboratório de Biologia Celular e Molecular do CENA/USP estão sendo estudados genes responsivos a estresses abióticos do grupo DREB (Dehydration-responsive element binding), codificadores de uma larga família de fatores de transcrição. Estudo realizado no laboratório com DREB2C mostrou expressão diferencial do gene comparando diferentes tratamentos de estresses abióticos (controle, seca, temperatura, salinidade). No entanto, ainda é necessário o isolamento e caracterização de outros genes DREB. No presente estudo, serão isolados genes homólogos aos de Arabidopsis, DREB2A e DREB2B, em feijoeiro, a partir de sequências depositadas em bancos de dados públicos. Será estudada a expressão gênica destes genes, e também de DREB2C, para comparação, sob tratamentos de déficit hídrico, alta salinidade e baixa temperatura, em genótipos tolerantes e suscetíveis, utilizando PCR quantitativo em tempo real (RT-qPCR). O estudo visará verificar sob quais estresses estes genes são induzidos ou reprimidos e em que órgãos das plantas são mais expressos (raiz, caule ou folha). Posteriormente, serão obtidas sequências destes genes em diversos genótipos de feijoeiro, parentais de importantes populações de mapeamento, disponíveis no CENA/USP (BAT-93 x Jalo EEP558, em F11; BAT 477 x Rosinha G2, em F3; Midas x G12873, em F10; Carioca x Flor de Mayo, em F5:7; BAT-93 x G19833, em F3; IAC UNA x CAL 143, em F¬10). As sequências serão alinhadas para a busca de SNPs. A partir dos SNPs, serão desenhados primers para genotipagem e mapeamento dos genes. A genotipagem será realizada através da técnica de High Resolution Melting (HRM). Populações formadas por parentais contrastantes para os SNPs serão genotipadas e os locos serão integrados ao mapa genético do feijoeiro. A caracterização e o mapeamento destes genes podem contribuir no melhoramento para tolerância a estresses abióticos, através de seleção assistida.

Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
KONZEN, Enéas Ricardo. Expressão gênica e diversidade nucleotídica de novos genes DREB em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) e sua associação com parâmetros de déficit hídrico. 2016. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Centro de Energia Nuclear na Agricultura Piracicaba.

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