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Registro Completo |
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Biblioteca(s): |
Embrapa Soja. |
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Data corrente: |
14/02/2017 |
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Data da última atualização: |
20/01/2022 |
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Tipo da produção científica: |
Orientação de Tese de Pós-Graduação |
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Autoria: |
MOLINARI, M. D. C. |
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Afiliação: |
MAYLA DAIANE CORRÊA MOLINARI, UEL - CAPES. |
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Título: |
Obtenção e análise molecular e fisiológica de soja contendo a construção 35S:AtNCED3 visando tolerância a seca. |
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Ano de publicação: |
2015 |
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Fonte/Imprenta: |
2015. |
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Páginas: |
89 f. |
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Idioma: |
Português |
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Notas: |
Dissertação (Mestrado em Genética e Biologia Molecular) - Universidade Estadual de Londrina, Londrina. Orientador: Dr. Alexandre Lima Nepomuceno. Co-orientadora: Dra. Renata Fuganti-Pagliarini. Título em inglês: Molecular and physiological analysis of soybeans containing 35S:AtNCED3 with the aim of improving drought tolerance. |
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Conteúdo: |
RESUMO: Nos últimos anos, a demanda por soja tem aumentado significativamente em razão da sua utilização na produção de ração animal, biodiesel e também da sua inclusão na dieta humana. A produção deste grão, no entanto, sofrerá prejuízos de acordo com as previsões futuras que indicam que o aumento da temperatura irá alterar o regime de chuvas, de demanda evaporativa da atmosfera, e consequentemente da transpiração das plantas, resultando em um maior consumo de água. Neste contexto de mudanças climáticas severas, estratégias de engenharia genética como o desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas (PGMs) com genes que conferem tolerância à estresses abióticos como a seca tornam-se imprescindíveis a fim de auxiliar na mitigação de perdas de produção e produtividade. Sob condições de déficit hídrico, ocorre aumento dos níveis do fitôrmonio ácido abscísico (ABA) auxiliando a sobrevivência da planta. Sabe-se que na via biossintética do ABA a enzima NCED3 catalisa um passo regulatório importante, clivando compostos precursores do fitormônio. Assim, o objetivo do presente estudo foi transformar a cultivar convencional de soja BRS 184 com a construção 35S:AtNCED3 e caracterizar os eventos obtidos fisiológica e molecularmente sob déficit hídrico (DH) em condições de casa de vegetação. A cultivar BR 16 foi utilizada como padrão de suscetibilidade ao déficit hídrico. O protocolo de transformação utilizado apresentou uma eficiência de 1,1% gerando dois eventos positivos (2Ha 11; 2Ha 13). Somente o evento 2Ha 11 transmitiu o transgene para geração T2 apresentando padrão de segregação mendeliana. Os valores de trocas gasosas foram menores nos eventos transgênicos sob déficit hídrico (DH), resultando em uma eficiência do uso água 223% maior nestas plantas quando comparadas a cultivar BRS 184. A massa seca total (MST) do evento 2Ha 11 apresentou-se maior que a das cultivares BRS 184 e BR 16. Na condição controle, o evento 2Ha 11 absorveu 27% mais água que sua isolinha (BRS184), preservando água no solo. Foi verificado também que apesar do evento 2Ha 11 apresentar menor altura, a TCRalt foi semelhante BRS184 e a TCRg/dia foi superior a sua isolinha. Este evento apresentou ainda NTS e NVCS 40% superiores quando comparados a sua isolinha. Os dados moleculares mostraram maiores níveis de expressão dos genes AtNCED3, GmAAO3, GmPP2C, GmSnRK2 e GmAREB1 nos eventos transgênicos sob DH. Os resultados sugerem que o evento 2Ha11 utilizou a estratégia de tolerancia à seca, em função dos menores valores de trocas gasosas, armazenando maior volume de água no substrato sob DH. Tal mecanismo pode estar associado ao aumento das concentrações de ABA em função da maior expressão do gene AtNCED3. ABSTRACT: In recent years, the demand for soybean has increased significantly due to its use in the production of animal feed, biodiesel and its inclusion in the human diet. However, the production of this grain will suffer losses in accordance with future forecasts that indicate the increasing temperature will change rainfall, atmospheric evaporative demand and consequently plant transpiration, resulting in a greater water consumption. In this context of severe climate change, genetic engineering strategies ? such as the development of genetic modified crops (GMCs) with genes that confer tolerance to abiotic stresses (e.g. drought) ? become indispensable in order to mitigate production and productivity losses. Under water deficit, abscisic acid (ABA) level increases helping plant survival. It is known that in the biosynthetic pathway of ABA, the NCED3 enzyme catalyzes an important regulatory step, cleaving precursors compounds of this phytohormone. Thus, the aim of this study was to transform the conventional soybean cultivar BRS 184 with the construction 35S:AtNCED3 and characterize the events obtained physiologically and molecularly under water deficit (WD) in greenhouse conditions. Cultivar BR 16 was used as standard for susceptibility to water deficit. The transformation protocol presented an efficiency of 1.1%, generating two positive events (2Ha 11; 2Ha 13). Only event 2Ha 11 transmitted the transgene to generation T2, according to Mendelian inheritance patterns. The values of gas exchange were lower in transgenic events under water deficit (WD), resulting in a water use efficiency 223% higher in these plants when compared to cultivar BRS 184. Total dry matter (TDM) of event 2Ha 11 was higher than cultivars BRS 184 and BR 16. Under control conditions event 2Ha 11 absorbed 27% more water than its isoline (BRS 184), preserving water in the soil. It was also verified that event 2Ha 11 showed lower height, TCRalt similar to it isoline, while TCRg/day was higher than it. This event also presented NTS and NVCS 40% superior than its isoline. Molecular data showed higher levels of AtNCED3, GmAAO3, GmPP2C, GmSnRK2 and GmAREB1 genes expression in the transgenic events under WD. Results suggest that, given its lower values of gas exchange, event 2Ha11 used drought tolerance strategy: storing more water in the substrate for under water deficit. Such mechanism can be associated with increased ABA concentrations, due to the increased expression of gene AtNCED3. MenosRESUMO: Nos últimos anos, a demanda por soja tem aumentado significativamente em razão da sua utilização na produção de ração animal, biodiesel e também da sua inclusão na dieta humana. A produção deste grão, no entanto, sofrerá prejuízos de acordo com as previsões futuras que indicam que o aumento da temperatura irá alterar o regime de chuvas, de demanda evaporativa da atmosfera, e consequentemente da transpiração das plantas, resultando em um maior consumo de água. Neste contexto de mudanças climáticas severas, estratégias de engenharia genética como o desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas (PGMs) com genes que conferem tolerância à estresses abióticos como a seca tornam-se imprescindíveis a fim de auxiliar na mitigação de perdas de produção e produtividade. Sob condições de déficit hídrico, ocorre aumento dos níveis do fitôrmonio ácido abscísico (ABA) auxiliando a sobrevivência da planta. Sabe-se que na via biossintética do ABA a enzima NCED3 catalisa um passo regulatório importante, clivando compostos precursores do fitormônio. Assim, o objetivo do presente estudo foi transformar a cultivar convencional de soja BRS 184 com a construção 35S:AtNCED3 e caracterizar os eventos obtidos fisiológica e molecularmente sob déficit hídrico (DH) em condições de casa de vegetação. A cultivar BR 16 foi utilizada como padrão de suscetibilidade ao déficit hídrico. O protocolo de transformação utilizado apresentou uma eficiência de 1,1% gerando dois eventos positivos (2Ha 1... Mostrar Tudo |
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Thesagro: |
Resistência a seca; Soja. |
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Thesaurus Nal: |
Drought tolerance; Soybeans. |
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Categoria do assunto: |
F Plantas e Produtos de Origem Vegetal |
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Marc: |
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500 $aDissertação (Mestrado em Genética e Biologia Molecular) - Universidade Estadual de Londrina, Londrina. Orientador: Dr. Alexandre Lima Nepomuceno. Co-orientadora: Dra. Renata Fuganti-Pagliarini. Título em inglês: Molecular and physiological analysis of soybeans containing 35S:AtNCED3 with the aim of improving drought tolerance.
520 $aRESUMO: Nos últimos anos, a demanda por soja tem aumentado significativamente em razão da sua utilização na produção de ração animal, biodiesel e também da sua inclusão na dieta humana. A produção deste grão, no entanto, sofrerá prejuízos de acordo com as previsões futuras que indicam que o aumento da temperatura irá alterar o regime de chuvas, de demanda evaporativa da atmosfera, e consequentemente da transpiração das plantas, resultando em um maior consumo de água. Neste contexto de mudanças climáticas severas, estratégias de engenharia genética como o desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas (PGMs) com genes que conferem tolerância à estresses abióticos como a seca tornam-se imprescindíveis a fim de auxiliar na mitigação de perdas de produção e produtividade. Sob condições de déficit hídrico, ocorre aumento dos níveis do fitôrmonio ácido abscísico (ABA) auxiliando a sobrevivência da planta. Sabe-se que na via biossintética do ABA a enzima NCED3 catalisa um passo regulatório importante, clivando compostos precursores do fitormônio. Assim, o objetivo do presente estudo foi transformar a cultivar convencional de soja BRS 184 com a construção 35S:AtNCED3 e caracterizar os eventos obtidos fisiológica e molecularmente sob déficit hídrico (DH) em condições de casa de vegetação. A cultivar BR 16 foi utilizada como padrão de suscetibilidade ao déficit hídrico. O protocolo de transformação utilizado apresentou uma eficiência de 1,1% gerando dois eventos positivos (2Ha 11; 2Ha 13). Somente o evento 2Ha 11 transmitiu o transgene para geração T2 apresentando padrão de segregação mendeliana. Os valores de trocas gasosas foram menores nos eventos transgênicos sob déficit hídrico (DH), resultando em uma eficiência do uso água 223% maior nestas plantas quando comparadas a cultivar BRS 184. A massa seca total (MST) do evento 2Ha 11 apresentou-se maior que a das cultivares BRS 184 e BR 16. Na condição controle, o evento 2Ha 11 absorveu 27% mais água que sua isolinha (BRS184), preservando água no solo. Foi verificado também que apesar do evento 2Ha 11 apresentar menor altura, a TCRalt foi semelhante BRS184 e a TCRg/dia foi superior a sua isolinha. Este evento apresentou ainda NTS e NVCS 40% superiores quando comparados a sua isolinha. Os dados moleculares mostraram maiores níveis de expressão dos genes AtNCED3, GmAAO3, GmPP2C, GmSnRK2 e GmAREB1 nos eventos transgênicos sob DH. Os resultados sugerem que o evento 2Ha11 utilizou a estratégia de tolerancia à seca, em função dos menores valores de trocas gasosas, armazenando maior volume de água no substrato sob DH. Tal mecanismo pode estar associado ao aumento das concentrações de ABA em função da maior expressão do gene AtNCED3. ABSTRACT: In recent years, the demand for soybean has increased significantly due to its use in the production of animal feed, biodiesel and its inclusion in the human diet. However, the production of this grain will suffer losses in accordance with future forecasts that indicate the increasing temperature will change rainfall, atmospheric evaporative demand and consequently plant transpiration, resulting in a greater water consumption. In this context of severe climate change, genetic engineering strategies ? such as the development of genetic modified crops (GMCs) with genes that confer tolerance to abiotic stresses (e.g. drought) ? become indispensable in order to mitigate production and productivity losses. Under water deficit, abscisic acid (ABA) level increases helping plant survival. It is known that in the biosynthetic pathway of ABA, the NCED3 enzyme catalyzes an important regulatory step, cleaving precursors compounds of this phytohormone. Thus, the aim of this study was to transform the conventional soybean cultivar BRS 184 with the construction 35S:AtNCED3 and characterize the events obtained physiologically and molecularly under water deficit (WD) in greenhouse conditions. Cultivar BR 16 was used as standard for susceptibility to water deficit. The transformation protocol presented an efficiency of 1.1%, generating two positive events (2Ha 11; 2Ha 13). Only event 2Ha 11 transmitted the transgene to generation T2, according to Mendelian inheritance patterns. The values of gas exchange were lower in transgenic events under water deficit (WD), resulting in a water use efficiency 223% higher in these plants when compared to cultivar BRS 184. Total dry matter (TDM) of event 2Ha 11 was higher than cultivars BRS 184 and BR 16. Under control conditions event 2Ha 11 absorbed 27% more water than its isoline (BRS 184), preserving water in the soil. It was also verified that event 2Ha 11 showed lower height, TCRalt similar to it isoline, while TCRg/day was higher than it. This event also presented NTS and NVCS 40% superior than its isoline. Molecular data showed higher levels of AtNCED3, GmAAO3, GmPP2C, GmSnRK2 and GmAREB1 genes expression in the transgenic events under WD. Results suggest that, given its lower values of gas exchange, event 2Ha11 used drought tolerance strategy: storing more water in the substrate for under water deficit. Such mechanism can be associated with increased ABA concentrations, due to the increased expression of gene AtNCED3.
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Embrapa Soja (CNPSO) |
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| 4. |  | LIMA, L. S. de; SOARES FILHO, B.; COE, M. T.; CUADRA, S. V.; DIAS, L. C.; COSTA, M. H. Deforestation, climate, and water regimes interactions in the southwestern Amazon. In: IUFRO LANDSCAPE ECOLOGY WORKING GROUP INTERNATIONAL CONFERENCE, 2012, Concepción. Sustaining humans and forests in changing landscapes: forests, society and global change: conference book. Concepción: University of Concepción: Austral University of Chile: Catholic University of Temuco, 2012. p. 24| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Clima Temperado. |
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| 5. | | LIMA, L. S.; COE, M. T.; SOARES FILHO, B. S.; CUADRA, S. V.; DIAS, L. C. P.; COSTA, M. H.; LIMA, L. S.; RODRIGUES, H. O. Feedbacks between deforestation, climate, and hydrology in the Southwestern Amazon: implications for the provision of ecosystem services. Landscape Ecology (on line)| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 1 |
| Biblioteca(s): Embrapa Clima Temperado. |
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| 6. | | RIZZO, R.; GARCIA, A. S.; VILELA, V. M. de F. N.; BALLESTER, M. V. R.; NEILL, C.; VICTORIA, D. de C.; ROCHA, H. R. da; COE, M. T. Land use changes in Southeastern Amazon and trends in rainfall and water yield of the Xingu River during 1976-2015. Climatic Change, v. 162, n. 3, p. 1419-1436, Oct. 2020.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 1 |
| Biblioteca(s): Embrapa Agricultura Digital. |
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| 7. | | DAVIDSON, E. A.; ARAUJO, A. C. de; ARTAXO, P.; BALCH, J. K.; BROWN, I. F.; BUSTAMANTE, M. M. C.; COE, M. T.; DEFRIES, R. S.; KELLER, M.; LONGO, M.; MUNGER, J. W.; SCHROEDER, W.; SOARES-FILHO, B. S.; SOUZA JUNIOR, C. M.; WOFSY, S. C. The Amazon basin in transition. Nature, v. 481, p. 321-328, Jan. 2012.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 1 |
| Biblioteca(s): Embrapa Amazônia Oriental. |
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