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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Resposta de espécies de eucalipto à baixa temperatura e a outros estresses = Eucalypt species response to low temperatures and other stresses
Title Alternative: Eucalypt species response to low temperatures and other stresses
Author: Schimpl, Flávia Camila, 1987-
Advisor: Mazzafera, Paulo, 1961-
Abstract: Resumo: As árvores, assim como outras plantas, estão constantemente expostas às alterações ambientais, entre as quais a baixa temperatura é um fator crítico que afeta a sua produtividade, crescimento e desenvolvimento, sobrevivência e distribuição geográfica. A expansão da cultura do eucalipto para regiões com temperaturas mais baixas tem sido uma estratégia de alguns países para aumentar a produção, inclusive no Brasil. Consequentemente, grandes esforços têm sido feitos para se selecionar genótipos, sejam espécies ou variedades, destinados ao melhoramento genético a fim de maximizar a sobrevivência e melhorar taxas de crescimento e produtividade, aliados à tolerância ao frio. Parte do presente trabalho buscou comparar a resposta fotoquímica de 20 espécies de eucalipto submetidas à baixa temperatura, a fim de classificá-las de acordo com sua sensibilidade ao frio, de forma que algumas fossem selecionadas para melhor se investigar suas respostas bioquímicas e moleculares. Após 2 h de exposição à baixa temperatura as espécies foram agrupadas em sensíveis e tolerantes com base na resposta fotoquímica. Entretanto, elas não apresentaram um perfil metabólico de resposta bem definido entre si, não sendo possível mapear a estratégia de resposta inicial ao frio dessas espécies. Foram feitas análises de compostos relacionados com a resposta às baixas temperaturas e expressão de genes que codificam enzimas antioxidantes. Os fatores de transcrição CBF1-CBF16 (C-repeat binding factor) anotados no genoma de Eucalyptus grandis tiveram a expressão gênica analisada em 11 espécies de eucalipto selecionadas com base na fotoquímica. Com exceção de CBF16 todos os demais CBFs mostraram indução da resposta a 5°C para todas as espécies. No entanto, a variação da intensidade de indução sugere uma modulação da via CBF de regulação da tolerância ao frio diversificada entre as espécies de Eucalyptus. Como visto para CBF12, altamente induzido em E. urophylla e no híbrido E. grandis X E. urophylla, mas com baixa expressão em E. globulus. Além disso, os genes CBF apresentam grande potencial para serem utilizados no melhoramento genético de eucalipto para outros fins, uma vez que muitos deles são responsivos a mais de um tipo de estresse abiótico, como salino, osmótico e/ou pelo metal pesado cobre, como os genes CBF8, CBF12 e CBF13 de E. grandis. O estudo dos elementos cis-regulatórios (CRE) na região promotora dos genes reforçam a variação da regulação desses genes, mesmo daqueles altamente conservados que são produtos de duplicação (grupos CBFa-like e CBFb-like). Portanto, estes resultados podem ser utilizados para nortear novos experimentos que visem elucidar o papel dos genes CBF em Eucalyptus bem como àqueles que visem buscar por espécies/genótipos mais adaptados a condição de baixa temperatura para plantios no Brasil

Abstract: Trees, as other plants, are constantly exposed to environmental changes, and cold is a critical factor that affects their productivity, growth and development, survival, and geographic distribution. The expansion of eucalypt crops to regions with lower temperatures is a strategy some countries, including Brazil, have used to increase production. Consequently, great efforts have been made to select genotypes, either species or varieties, intended for breeding in order to maximize survival and improve growth rates and productivity, combined with cold tolerance. Part of this study aimed at comparing the photochemical response of 20 species of eucalypts subjected to low temperature in order to classify them in more or less sensitive to cold, so that some could be selected for further investigation regarding their biochemical and molecular responses. After 2 h of exposure to low temperature, the species were grouped into sensitive or tolerant based on their photochemical response. However, despite the grouping of the species, they did not present a well-defined metabolic profile of response; therefore it is not possible to map the initial response strategy to cold in these species. Analyses were made for compounds considered responsive to low temperatures and expression of genes encoding antioxidant enzymes. The transcription factors CBF1-CBF16 (C-repeat binding factor) annotated on the Eucalyptus grandis genome had the gene expression analyzed. Except for CBF16, all others CBFs showed induction of cold response at 5°C in all species. However, the variation in intensity of induction suggests a modulation in the CBF pathway for the regulation of cold tolerance among the species of Eucalyptus, as seen for CBF12, which was highly induced in E. urophylla and in the hybrid E. grandis x E. urophylla, but with low expression in E. globulus. Furthermore, CBF genes have great potential for use in breeding eucalyptus for different purposes, since many of them are responsive to more than one type of abiotic stress such as salt, osmotic and/or the heavy metal copper, such as the genes CBF8, CBF12 and CBF13 from E. grandis. The study of the cis-regulatory element (CRE) in the promoter region of genes reinforce the variation in their regulation, even those that are highly conserved products of duplication (CBFa-like and CBFb-like groups). Therefore, our results can be used to guide new experiments aiming to elucidate the role of CBF genes in Eucalyptus as well as those aimed at searching for species/genotypes more adapted to low temperature conditions for cultivation in Brazil
Subject: Eucalipto
Frio
Fatores de transcrição
Fotoquímica
Estresse abiótico
Editor: [s.n.]
Citation: SCHIMPL, Flávia Camila. Resposta de espécies de eucalipto à baixa temperatura e a outros estresses = Eucalypt species response to low temperatures and other stresses. 2016. 1 recurso online (113 p.). Tese (doutorado) Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/320863>. Acesso em: 31 ago. 2018.
Date Issue: 2016
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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