Análise do transcritoma da região cambial de Eucalyptus grandis e a identificação de genes diferencialmente expressos em árvores juvenis e adultas

Autor(es)

Danielle Gregório Gomes Caldas

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2007-09-13
• Orientador: Carlos Alberto Labate

Resumo

O Brasil é hoje o maior produtor mundial de papel e celulose à partir de fibra curta de Eucalyptus, com um setor florestal bem desenvolvido e estabelecido, que gera muitos empregos e divisas ao país. A madeira utilizada pelas indústrias brasileiras é exclusivamente obtida de florestas plantadas, sendo que 1,27 milhões de hectares correspondem a plantações de Eucalyptus. Durante muitos anos, os programas de melhoramento genético exploraram as características de altas taxas de crescimento, produção de biomassa e adaptabilidade deste gênero para alcançar uma alta produtividade, que hoje é de 45 m3/ha/ano. Entretanto, a demanda do mercado nacional e internacional por madeira de Eucalyptus é crescente. Para manter a competitividade do setor, torna-se necessária a busca por uma madeira de melhor qualidade, que leve a uma maior eficiência na produção de papel e celulose. O conhecimento dos processos que levam à formação da madeira, um tecido que se diferencia a partir do câmbio vascular, certamente irá contribuir para que essa qualidade superior da madeira seja alcançada. As árvores só apresentam as características desejadas pela indústria quando adultas, entretanto, o Eucalyptus é cortado ainda em fase juvenil de desenvolvimento. Portanto, o objetivo deste trabalho foi traçar um perfil transcricional da região cambial de Eucalyptus grandis em fase juvenil de desenvolvimento e, com as informações geradas, comparar a expressão de alguns genes envolvidos na formação da madeira entre a região cambial de árvores juvenis e adultas. A técnica SAGE foi utilizada para construção de uma biblioteca que gerou 22660 tags, das quais 2942 representavam tags únicas com número de cópias igual ou maior que 2. Dessas, 874 puderam ser associadas a uma provável função e classificadas em categorias funcionais. O SAGE permitiu o acesso a genes com baixos níveis de expressão, a identificação de potenciais transcritos antisense e alternativos, e revelou a presença de muitas sequências ainda não caracterizadas. Os dados obtidos foram organizados, também, nas principais vias responsáveis por cada fase da diferenciação que ocorre na xilogênese. Os genes que codificam as principais enzimas responsáveis pela expansão celular, deposição de parede celular secundária e lignificação foram encontrados, e seus níveis de expressão indicaram as prováveis vias metabólicas utilizadas pelas células da região cambial de E. grandis para produzir madeira juvenil. Os dados de expressão gênica obtidos com o SAGE foram validados através de RT-PCR em tempo real. Vinte e cinco genes envolvidos com a expansão celular, biossíntese de celulose e hemicelulose, deposição de parede secundária, lignificação e metabolismo foram selecionados para urna comparação entre as regiões cambiais de árvores juvenis e adultas de E. grandis através de RT-PCR em tempo real. Os resultados mostraram que existe uma expressão diferencial entre idades, sendo que 15 genes foram mais expressos nas árvores juvenis e 6 mais expressos nas árvores adultas. A caracterização quantitativa dos genes expressos na região cambial de E. grandis constitui, portanto, uma grande fonte de informação que pode direcionar para diferentes enfoques relacionados ao complexo processo de biossíntese da madeira. (AU)

• Processo FAPESP: 03/04288-7 - Análise serial da expressão gênica (SAGE) em Eucalyptus grandis: identificação e quantificação da atividade de genes envolvidos na formação da madeira
• Beneficiário: Danielle Gregorio Gomes Caldas
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto