Detecção de genes e expressão enzimática em cultivares de arroz (Oryza sativa L.) crescidas sob estresse salino

• Main Author: LIMA, Maria da Graça de Souza
• Other Authors: CPF:00731137000
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Pelotas 2014
• Subjects: arroz; CK1; isoenzimas; padrões eletroforéticos; salinidade; SOS1; oryza sativa L.; enzyme; stress; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
• Online Access: http://repositorio.ufpel.edu.br/handle/ri/2015

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_maria_da_graca_de_souza_lima.pdf: 4326568 bytes, checksum: 1e4f3676ef163392730daec1cb217796 (MD5) Previous issue date: 2008-07-18 === In Rio Grande do Sul State, the main system for irrigation of rice cultivation is by flooding, can lead to the salinization of soils with inadequate drainage, especially at the coastal region where crops using water from the Laguna dos Patos, which is subject to the salinization by sea water. This is a major environmental problem in the rice production. This survey aimed to examine the expression of enzyme in Oryza sativa L. ssp. indica S. Kato e Oryza sativa L. ssp. japonica S. Kato, grown in different levels of salinity, in order to identify genes involved in tolerance to salinity, based on the assumption that the second subspecies show greater tolerance to salinity. In the experiment were used Oryza sativa L. ssp. japonica S. Kato (BRS Bojuru, IAS 12-9 Formosa and Goyakuman) and Oryza sativa L. ssp. indica S. Kato (BRS-7 Taim, BRS Querência and BRS Atalanta). The seedling was done in plastic trays, containing sand washed as substrate. The seedlings were transferred to greenhouse with 10 days of emergency under temperature 25 °C and humidity 85 % controlled and placed in basins of 15 L containing nutrient solution of Hoagland half strength increased of 0, 25, 50, 75 and 100 mM NaCl. Seedlings were collected at 14, 28, 42 and 56 days after the transfer and immediately stored in ultrafreezer to -70 °C to subsequent analyses. The plant tissues were macerated and placed in tubes eppendorf with extractor solution of Scandálios. The electrophoresis was performed in 7% of polyacrylamide gels placed in vertical vats. The bands were revealed for several enzymes systems: superoxide dismutase, peroxidase, catalase, esterase, xvi glutamate dehydrogenase, alcohol dehydrogenase, fosfoglucose isomerase, malate dehydrogenase, málica enzyme, alpha amylase and glucose-6-phosphate dehydrogenase. Through the search in silico, conducted with the National Center for Biotechnology Information identified the genes AY785147 - SOS and AF319481 - CK1 involved in the salinity tolerance. The detection of the gene was the extraction of DNA using the method CTAB 2%, followed by reactions of PCR thermocycler held on through the use of primers also drawn in silico. The products of amplification were detected by agarose gel electrophoresis of 1.5%. The view of the DNA stained with bromide etídio was made on ultraviolet light and scanned images. The expression of enzymes involved in the mechanisms of tolerance to salt stress is greater in O. sativa ssp. japonica. Fragment of SOS1 gene was found in all cultivars, except for BRS Atalanta. CK1 gene is present in all cultivars evaluated. It allows to conclude that enzyme systems were more expressed in cultivars O. sativa ssp. japonica, in the leaves and the 14 DAT, featuring bands more intense as the increase of salinity. The expression of enzymes involved in the mechanisms of tolerance to salt stress is greater in O. sativa ssp. japonica and the genes studied are present in both subspecies. === No Rio Grande do Sul, o principal sistema de irrigação da cultura do arroz é por inundação, podendo conduzir à salinização os solos com drenagem inadequada, especialmente as lavouras da região litorânea que utilizam a água da Laguna dos Patos, que está sujeita à salinização pela entrada do mar quando é baixo o nível da referida Laguna, tornando-se uma das maiores limitações ambientais na produção de arroz. Esta pesquisa teve como objetivos analisar a expressão enzimática de cultivares de Oryza sativa L. ssp. indica S. Kato e Oryza sativa L. ssp. japonica S. Kato, crescidas em diferentes níveis de salinidade e detectar genes envolvidos com a tolerância à salinidade, com base na hipótese de que as cultivares da Segunda subespécie apresentam maior tolerância à salinidade. No experimento foram utilizadas as cultivares BRS Bojuru, IAS 12-9 Formosa e Goyakuman pertencentes à O. sativa ssp. japonica e as cultivares de O. sativa ssp. indica BRS-7 Taim, BRS Querência e BRS Atalanta. As plântulas de arroz com 10 dias após a emergência (DAE) foram transferidas para casa de vegetação com temperatura e umidade controlada e crescidas em bacias de 15 L, contendo solução nutritiva de Hoagland meia força acrescida de 0, 25, 50, 75 e 100 mM de NaCl. As plântulas foram coletadas aos 14, 28, 42 e 56 dias após a transferência (DAT) e imediatamente armazenadas em ultrafreezer à -70 °C para posterior anáxiv -lises. Os tecidos vegetais foram macerados e colocados em tubos eppendorf com solução extratora de Scandálios. A eletroforese foi realizada em géis de poliacrilamida 7% colocados em cubas eletroforéticas verticais. As bandas foram reveladas para os sistemas enzimáticos superóxido dismutase, peroxidase, catalase, esterase, glutamato desidrogenase, álcool desidrogenase, fosfoglucose isomerase, malato desidrogenase, enzima málica, alfa amilase e glucose-6-fosfato desidrogenase. Por intermédio de pesquisa in silico, realizada junto ao National Center for Biotechnology Information foram identificados os genes AY785147 SOS e AF319481 - CK1, envolvidos na tolerância a salinidade. A detecção dos genes consistiu da extração de DNA genômico segundo o método CTAB 2%, seguido de reações de PCR realizadas em termociclador mediante a utilização dos primers desenhados também in silico. Os produtos da amplificação foram detectados por eletroforese em gel de agarose 1,5%. A visualização do DNA corado com brometo de etídio foi feita sobre iluminação ultravioleta e as imagens digitalizadas. A expressão das enzimas envolvidas nos mecanismos de tolerância ao estresse salino é maior em O. sativa ssp. japonica. Fragmento do gene SOS1 foi encontrado em todas cultivares, com exceção da BRS Atalanta e o gene CK1 está presente em todas as cultivares avaliadas. Conclui-se que os sistemas enzimáticos são mais expressos nas cultivares de O. sativa ssp. japonica, nas folhas e aos 14 DAT, apresentando bandas mais intensas conforme o aumento da salinidade. A expressão das enzimas envolvidas nos mecanismos de tolerância ao estresse salino é maior em O. sativa ssp. japonica e os genes estudados estão presentes nas duas subespécies.