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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Caracterização do gene Zmlim-1 de milho e seu papel na tolerância ao alumínio
Title Alternative: Characterization of a maize gene Zmlim-1 and its role in aluminum tolerance
Author: Baldacin, Maria Graziela Zagatto Krug
Advisor: Menossi, Marcelo, 1968-
Abstract: Resumo: A toxidez por alumínio (Al3+) é o principal fator limitante da produção agrícola em grandes áreas do Brasil e do mundo. Sabe-se que a defesa das plantas a este elemento é controlada por múltiplos genes. A caracterização de genes cuja expressão é induzida pelo Al contribui para compreender as defesas ativadas pelas plantas. Neste trabalho identificou-se um cDNA de milho expresso em raízes através da técnica de mRNA differential display. Este cDNA codifica uma seqüência que contem dois domínios LIM, separados por um espaçador de 40-50 resíduos, sendo denominado Zmlim-1. O objetivo deste trabalho é a caracterização deste gene e o seu papel na tolerância ao Al em milho. Em estudos de expressão verificou-se que o gene Zmlim- 1 é induzido por Al e sua expressão é maior na linhagem tolerante, Cat100-6, quando comparado com a linhagem sensível S1587-17. O direcionamento da proteína ZMLIM-1 foi observado em epitélios de cebola bombardeados com a construção fusionada à proteína GFP (green fluorescent protein). A expressão transiente revelou que esta proteína está localizada no citoplasma e no núcleo. A hibridização in situ demonstrou que Zmlim-1 é expresso na maioria das células do ápice de raiz de milho. O sistema de duplo híbrido de levedura permitiu identificar três proteínas que interagem com a proteína ZMLIM-1: duas proteínas da subunidade ribossomal e uma proteína da família OMT envolvida na biossíntese de lignina. Plantas transgênicas silenciando este gene forneceram evidências de que o gene Zmlim-1 pode influenciar a anatomia da raiz e a quantidade de lignina. Este é o primeiro relato de interação OMT com proteínas de domínio LIM, sugerindo um envolvimento desta proteína com a biossíntese de lignina. Plantas transgênicas submetidas ao estresse por Al3+ não apresentaram diferenças com relação às plantas controle não transformadas

Abstract: Aluminum (Al) toxicity is the main factor limiting agricultural production in large areas in Brazil and in the world. It is known that plant defenses against this element are controlled by multiple genes. The characterization of genes whose expression is induced by Al contributes to the understanding of the defenses activated by plants. In this work we identified a cDNA expressed in maize roots using mRNA differential display. This cDNA encodes a sequence that contains two LIM domains separated by a spacer of 40-50 residues, being named Zmlim-1. The purpose of this study was the characterization of this gene and its involvement in Al tolerance in maize. In expression studies it was found that the Zmlim-1 gene was induced by Al and its expression was higher in the tolerant line, Cat100-6 when compared with the sensitive line S1587-17. The subcellular localization of the protein ZMLIM-1 was observed in onion epithelial cells bombarded with a ZMLIM-1::GFP (green fluorescent protein) fusion. The assay of transient expression revealed that this protein is localized in cytoplasm and nucleus. In situ hybridization showed that Zmlim-1 is expressed in most cells of the root apex of maize. The yeast two hybrid system identified three proteins that interact with ZMLIM-1 protein: tworibosomal subunit proteins and a protein from the OMT family involved in lignin biosynthesis. Transgenic plants silenced for this gene have provided evidence that Zmlim-1 gene can influence the anatomy of the root and the amount of lignin in the plants. This is the first report of OMT interaction with LIM domain proteins, suggesting an involvement of this protein with lignin biosynthesis. Transgenic plants subjected to Al3+ stress did not show differences when compared to control, untransformed plants
Subject: Quinase Lim - Genética
Plantas - Efeito do alumínio
Biocompatibilidade
Superexpressão gênica
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: BALDACIN, Maria Graziela Zagatto Krug. Caracterização do gene Zmlim-1 de milho e seu papel na tolerância ao alumínio. 2010. 82 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/317047>. Acesso em: 16 ago. 2018.
Date Issue: 2010
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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