Mudanças no padrão de deposição da lignina em madeira de tensão em espécies de eucaliptos e avaliação do perfil de expressão de genes relacionados à quinases e à via de biossíntese da lignina

Autor: Souza, Uiara Romero, 1987
Přispěvatelé: Mazzafera, Paulo, 1961, Domingues Júnior, Adilson Pereira, Nobile, Paula Macedo, Andrade, Sara Adrián López de, Brito, Michael dos Santos, Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia, Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Rok vydání: 2021
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Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
DOI: 10.47749/t/unicamp.2020.1157458
Popis: Orientador: Paulo Mazzafera Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A via de biossíntese de lignina é intensamente estudada. Em grande parte, o interesse neste polímero é vinculado à manipulação do teor de lignina em determinadas espécies de plantas, tais como nas gramíneas utilizadas como forrageiras e em espécies arbóreas utilizadas para a produção de papel e, mais recentemente, em produção de biocombustíveis. Muitos componentes desta via como as enzimas e os fatores de transcrição que participam de sua regulação vêm sendo alvo de pesquisas, porém proteínas quinases reguladoras especificamente para esta via são pouco conhecidas em plantas. Para induzir modificações no metabolismo e no nível de expressão da via de biossíntese da lignina, eucaliptos foram submetidos ao tensionamento do caule. Este tipo de tratamento resulta na mudança da composição e redução da lignificação na região de tensão da madeira (TW) e no aumento de lignificação da região oposta (OW). Alterando o metabolismo da lignina, quinases potencialmente relacionadas a sinalização da via durante o tratamento de tensão foram mobilizadas e identificadas. Verificamos que as alterações anatômicas, o aumento da lignificação e a razão S/G apresentaram nas espécies de eucalipto estudadas um padrão similar. A análise de expressão gênica demonstrou alterações nas espécies E. globulus e E. grandis em genes da via de biossíntese da lignina, fatores de transcrição e proteínas quinases; proporcionado a identificação de genes potencialmente relacionadas com a regulação e formação da parede celular por apresentarem aumento de expressão na OW. O gene HCT4 demonstrou ser altamente correlacionado com as quinases analisadas na espécie E. globulus. As lacases EglLAC38, EglLAC44 e as peroxidases EglPRX11 e EglPRX12 se destacam pela possível atuação na polimerização da lignina, enquanto as quinases EglCAMK_CDPK12, EglMAPK3 e EglMAPK9-1 estariam relacionadas a vascularização e lignificação do caule. As quinases receptoras EglWAK_LR1, EgrWAK5 e EgrWAK8 são potenciais candidatas a sinalização do estresse gravitacional em eucalipto. Em E. grandis, o tensionamento do caule provocou maior expressão de enzimas relacionadas a via de biossíntese da lignina, pectina e celulose. Os resultados deste estudo confirmam dados já apresentados na literatura e identificam genes de quinases candidatos para futuras análises funcionais Abstract: The lignin biosynthesis pathway is intensively studied. Largely, the interest in this polymer linked to the manipulation of lineage content in specific plant species, such as grasses, used as fodder and tree species used in paper production, more recently, in biofuels production. Many components of this pathway, such as enzymes and transcription factors (FTs) that participate in its regulation, have been the target of research, but regulatory protein kinases specifically for this pathway are poor known in plants. To induce changes in the metabolism and expression level of lignin biosynthesis pathway, eucalyptus was subjected to tension wood. This type of treatment results on composition altering and lignin reducing in the tension wood (TW) and lignin increasing in opposite wood (OW). Kinases potentially related to pathway signaling during tension treatment were mobilized and identified after lignin metabolism altering. We found that anatomical changes, lignin increase and the S/G ratio show a similar pattern in the studied eucalyptus species. Gene expression analysis showed changes in E. globulus and E. grandis species on lignin biosynthesis pathway, transcription factors and protein kinases genes expression; identifying genes potentially related to cell wall regulation as they present increased expression in OW. The HCT4 gene was shown to be highly correlated to Eucalyptus globulus kinases. Laccases EglLAC38, EglLAC44 and peroxidases EglPRX11 and EglPRX12 were indicated by their potential to act in lignin polymerization, while kinases EglCAMK_CDPK12, EglMAPK3 and EglMAPK9-1 would be related to stem vascularization and lignification. Receptor-like kinases EglWAK_LR1, EgrWAK5 and EgrWAK8 are potential candidates for signaling gravitational stress in eucalyptus. In E. grandis, tension wood caused greater protein expression related to lignin, pectin and cellulose biosynthesis pathway. The results presented confirm literature data and identify kinases candidates for further functional analysis Doutorado Biologia Vegetal Doutora em Biologia Vegetal CNPQ 140428/2015-1
Databáze: OpenAIRE
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