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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Análise de genes homeólogos da família frigida-like e do receptor de etileno EIN4 durante o desenvolvimento reprodutivo em Coffea arabica : Homeologous genes analysis of frigida-like family and ethylene receptor EIN4 throughout reproductive development in Coffea arabica
Title Alternative: Homeologous genes analysis of frigida-like family and ethylene receptor EIN4 throughout reproductive development in Coffea arabica
Author: Vieira, Natalia Gomes, 1987-
Advisor: Mondego, Jorge Mauricio Costa
Abstract: Resumo: O café é uma das commodities agrícolas mais importantes no mundo. Por ser um alotetraplóide, o genoma de Coffea arabica é a junção dos genomas de seus ancestrais diplóides (Coffea canephora e Coffea eugenioides) que passaram a ser subgenomas nessa espécie. Dessa forma, os transcritos expressos por C. arabica são uma combinação de genes homeólogos desses dois subgenomas. A regulação destes genes modula a expressão nos tecidos e condições biológicas diferentes, o que poderia explicar a maior plasticidade ambiental de C. arabica e de outros poliploides com relação a plantas diplóides. O objetivo do nosso trabalho foi avaliar os genes homeólogos da família Frigida-like (FRL) e do receptor de etileno EIN4, observando as diferenças nas sequências gênicas e promotoras, além de investigar a expressão diferencial de genes homeólogos (EDH) no desenvolvimento reprodutivo e embriogênese somática direta de C. arabica. Os RNAs de folhas, flores, frutos e embriões em diferentes estádios de desenvolvimento foram extraídos e ensaios de qPCR foram realizados utilizando o método Taq-MAMA para discriminar as sequências homeólogas. Nosso trabalho é um dos pioneiros a utilizar os dados do genoma completo de C. canephora e C. arabica e dados do transcriptoma de C. eugenioides para o estudo dos genes homeólogos e pela primeira vez os ortólogos dos genes Frigida-like foram identificados e caracterizados em Coffea. Surpreendentemente, além de confirmar a expressão dos genes FRLs durante a embriogênese zigótica, detectamos a expressão de FRLs durante a embriogênese somática direta. Quanto ao gene EIN4, este foi mais expresso no embrião do que em outros tecidos do fruto e houve um aumento da expressão nos estádios finais de desenvolvimento no endosperma e pericarpo. Além disso, os homéologos de FRLs e EIN4 foram diferencialmente expressos. Avaliamos também se a metilação ou a presença/ausência de elementos cis nos promotores homeólogos poderiam explicar a regulação na EDH. Consideramos nosso trabalho um importante passo para a elucidação da regulação na EDH em C. arabica, dando suporte a estratégias alternativas para o melhoramento e seleção guiada

Abstract: Coffee is one of the most important agricultural commodities in the world. As an alotetraploid, Coffea arabica genome is the merger of its diploid ancestors¿ genome (Coffea canephora and Coffea eugenioides) which became subgenomes in this species. Therefore, transcripts expressed by C. arabica are a combination of homelogous genes of these two subgenomes. The regulation of these genes modulates expression in different tissues and biological conditions, which could explain the greater environmental plasticity of C. arabica and others polyploids comparing to diploid plants. Thus, the aim of our study was to evaluate Frigida-like family (FRLs) and ethylene receptor EIN4 gene, observing the differences in gene sequences and promoters, as well as investigating homeolog differential expression (HDE) throughout reproductive development and somatic embryogenesis in C. arabica. RNA from leaves, flowers, fruits and embryos at different stages of development was extracted and qPCR assays were performed using Taq-MAMA method to discriminate homeolog sequences. Our work is one of pioneers to use C. canephora and C. arabica complete genome data and C. eugenioides transcriptome data to study homeolog genes and for the first time Frigida-like orthologs were identified and characterized in Coffea. Surprisingly, in addition to confirming FRL gene expression during zygote embryogenesis, we detected FRL expression during direct somatic embryogenesis. Regarding EIN4, it was more expressed in embryo than others tissues on fruit and there was an increase in expression in the final stages of development in the endosperm and pericarp. In addition, FRLs and EIN4 homeologous were differentially expressed. We also evaluated whether methylation or the presence/absence of cis elements in homeologous promoters could explain HDE regulation. We considered our work an important step for elucidate HDE regulation of C. arabica, supporting alternative strategies for breeding and guided selection
Subject: Coffea arabica
Homologia (Biologia)
Expressão diferencial
Poliploide
Plantas - Reprodução
Embriogenese somática
Language: Multilíngua
Editor: [s.n.]
Citation: VIEIRA, Natalia Gomes. Análise de genes homeólogos da família frigida-like e do receptor de etileno EIN4 durante o desenvolvimento reprodutivo em Coffea arabica : Homeologous genes analysis of frigida-like family and ethylene receptor EIN4 throughout reproductive development in Coffea arabica. 2018. 1 recurso online ( 128 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP.
Date Issue: 2018
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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