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https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/14288Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| flaviarangeldesouza.pdf | PDF/A | 2.45 MB | Adobe PDF |  View/Open |
| Type: | Tese |
| Title: | Análise da expressão gênica e desenvolvimento de marcadores moleculares nos transcriptomas de Cenchrus purpureus e Urochloa humidicola |
| Author: | Souza, Flávia Rangel de |
| First Advisor: | Machado, Marco Antônio |
| Co-Advisor: | Azevedo, Ana Luisa Sousa |
| Referee Member: | Viccini, Lyderson Facio |
| Referee Member: | Machado, Juarez Campolina |
| Referee Member: | Romanel, Elisson Antonio da Costa |
| Referee Member: | Pessoa Filho, Marco Aurélio Caldas de Pinho |
| Resumo: | A lignina é uma molécula que confere sustentação e resistência às plantas vasculares. Em plantas forrageiras, como Urochloa humidicola e Cenchrus purpureus, a molécula interfere negativamente na digestibilidade da fibra vegetal no rúmen de bovinos. Na produção de biocombustíveis, a lignina presente na biomassa dificulta a hidrólise enzimática; na combustão da biomassa, contribui para o aumento do poder calorífico. Dada sua importância, faz-se necessário entender o funcionamento da via metabólica associada a lignina para seleção de genótipos superiores. O objetivo deste trabalho foi identificar genes relacionados à produção de lignina em U. humidicola e C. purpureus, além do desenvolvimento de marcadores moleculares microssatélites. Neste estudo foram selecionados, para cada espécie, quatro genótipos com maior produção de lignina, e quatro genótipos de menor produção. A análise dos genes diferencialmente expressos em U. humidicola revelou 196 genes a nível de significância de p <0,05 . Em destaque, genes do citocromo P450, da enzima 4CL e da biossíntese de flavonoides. 53 genes foram diferencialmente expressos em C. purpureus, destacando-se os genes glicosiltransferase e os relacionados a biossíntese de terpenos/terpenoides. A partir de um novo agrupamento realizado, foi possível identificar os genes MYB e peroxidase, além de genes de construção da parede celular. Com a construção do heatmap, detectou-se maior expressão da família gênica COMT, seguida das famílias CCoAOMT e PTAL. A partir do transcriptoma, foi possível descobrir novos marcadores microssatélites nas duas espécies, que foram testados para amplificação em U. humidicola e C. purpureus, além de identificação de padrão de bandas únicas em cultivares desta última espécie. Um total de 42 primers amplificaram em quatro amostras testadas de U. humidicola; 47 amplificaram em quatro amostras testadas de C. purpureus, sendo seis informativos na diferenciação de 21 cultivares testadas. Os genes identificados nos transcriptomas serão importantes na identificação dos genes mais promissores para futura manipulação genética. Os marcadores microssatélites desenvolvidos serão utilizados na identificação de cultivares e em estudos de diversidade dentro das populações de melhoramento. |
| Abstract: | Lignin is a molecule, conferring sustentation and resistance to vascular plants. In forage plants, as Urochloa humidicola and Cenchrus purpureus, the molecule negatively interferes in vegetal fiber digestibility in bovine rumen. In biofuel production, lignin in biomass is an obstacle to material enzyme hydrolysis; in biomass combustion, lignin helps in calorific values improvement. Given its importance, it is necessary to understand the lignin associated metabolic pathway to superior genotypes selection. This work aims in genes related identification to lignin production in Urochloa humidicola and Cenchrus purpureus, and specific molecular markers development. We selected, for each species, four genotypes for high lignin production, and four genotypes for low lignin production. Differential expressed genes analysis in U. humidicola showed 196 genes to a significant level p £ 0.05. We highlighted cytochrome P450, 4CL and flavonoid biosynthesis genes. 53 genes were differentially expressed in C. purpureus, calling attention to glycosyltransferase and terpenes/terpenoids biosynthesis related genes. New analysis using a new grouping showed MYB, peroxidase genes, and genes related to cell wall formation. The heatmap showed COMT gene family as the most expressed gene, followed by CCoAOMT and PTAL families. From transcriptome, it was possible to discover new microsatellite markers in both species, which were tested for amplification in U. humidicola and C. purpureus, in addition to unique band pattern identification in napiergrass cultivars. 42 primes amplified in 4 U. humidicola tested samples; 47 were amplified in 4 C. purpureus tested samples, and 6 primers were important in 21 cultivars differentiation. Identified genes from transcriptome will be important in promising genes selection for future genetic manipulation. Developed microsatellite markers will be useful for cultivars identification and breeding population diversity studies. |
| Keywords: | RNA-Seq Transcriptoma Genes diferencialmente expressos Lignina Microssatélites Transcriptome Differentially expressed genes Lignin Microsatellites |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
| Institution Initials: | UFJF |
| Department: | ICB – Instituto de Ciências Biológicas |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas: Imunologia e Doenças Infecto-Parasitárias/Genética e Biotecnologia |
| Access Type: | Acesso Aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| Creative Commons License: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| DOI: | https://doi.org/10.34019/ufjf/te/2021/00120 |
| URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/14288 |
| Issue Date: | 15-Sep-2021 |
| Appears in Collections: | Doutorado em Ciências Biológicas - Imunologia e Doenças Infecto - Parasitárias/Genética e Biotecnologia (Teses) |
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