Orientadores: Marcelo Menossi Teixeira, Agustina Gentile

Texto em português e inglês

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: A cana-de-açúcar é uma das mais importantes espécies vegetais cultiváveis do mundo, sendo o Brasil o maior produtor. A seca é um dos principais estresses que reduzem a produtividade da cana-de-açúcar e a produção de variedades tolerantes não só representa ganhos econômicos como contribui...

Resumo: A cana-de-açúcar é uma das mais importantes espécies vegetais cultiváveis do mundo, sendo o Brasil o maior produtor. A seca é um dos principais estresses que reduzem a produtividade da cana-de-açúcar e a produção de variedades tolerantes não só representa ganhos econômicos como contribui para a sustentabilidade do setor de bioenergia. A base genética da tolerância à seca ainda é pouco conhecida. Uma nova forma de regulação mediada por micro RNAs (miRNA) foi recentemente descrita como um componente importante e decisivo no desenvolvimento vegetal e na modulação da resistência aos mais diversos estresses. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi identificar miRNAs expressos durante o estresse hídrico e correlacioná-los com a tolerância à seca em cana-de-açúcar. Para tal foram avaliados os perfis de expressão de miRNAs em dois cultivares de cana contrastantes quanto à tolerância à seca, mantidos em condições de irrigação normal, sob déficit hídrico (dois e quatro dias de estresse) e após recuperação por irrigação. Os dados foram obtidos através do sequenciamento de bibliotecas de miRNAs e a confirmação foi realizada por qRT-PCR. A comparação dos microtranscritomas dos cultivares RB867515 (mais tolerante à seca) e RB855536 (mais sensível à seca) permitiu a identificação de 7 miRNAs diferencialmente expressos em resposta à seca. Cinco miRNAs tiveram sua expressão confirmada através de ensaios de RT-qPCR. Também foram preditos, através de análises in silico, precursores e alvos para esses miRNAs. Aparentemente, muitos desses alvos desempenham papéis diversos na tolerância à seca. Esses resultados contribuíram para a descoberta de novos miRNAs em cana-de-açúcar e forneceram maior entendimento sobre a complexa rede de regulação gênica envolvida na resposta ao estresse hídrico

Abstract: Drought stress is a major abiotic stress factor that reduces significantly sugarcane yields. Sugarcane (Saccharum spp.) is one of the most important crop plants in the world and the molecular processes that mediate plant response to water stress are barely known. Although several microRNA...

Abstract: Drought stress is a major abiotic stress factor that reduces significantly sugarcane yields. Sugarcane (Saccharum spp.) is one of the most important crop plants in the world and the molecular processes that mediate plant response to water stress are barely known. Although several microRNA mediating post-transcriptional regulation during water stress were described in other species, the role of the sugarcane microtranscriptome during drought stress is not known so far. The objective of this work was to identify miRNAs differentially expressed under drought stress and to correlate this expression with the tolerance of two cultivars contrasting for drought tolerance. The sugarcane cultivars RB867515 (higher drought tolerance) and RB855536 (lower drought tolerance) were cultivated in greenhouse for three months and then submitted to drought for 2 and 4 days. By using small RNA deep-sequencing we were able to identify 18 conserved miRNAs families, of which 12 families represent new sugarcane miRNA families. From the total miRNAs identified, 7 were differentially expressed under drought. Six of those were differentially expressed in two days and 5 miRNAs in four days of stress. Five miRNAs had their expression validated by RT-qPCR. The precursors and targets of the differentially expressed miRNAs were predicted using an in silico approach. Many of those targets probably play important roles in drought tolerance. These findings contribute significantly to increase the number of identified miRNAs in sugarcane and also to uncover the complex regulation network that is activated by drought stress