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Repositório Institucional - UECE
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  2. Trabalho Acadêmico - 93716
Título:
Análise fisiológica e do proteoma diferencial em cana-de-açúcar (Saccharum spp.) sob estresse hídrico
Autor(es):
SILVA, PAULO PEDRO DA
Palavras Chaves:
Não informado
Ano de Publicação:
2011
Resumo:
O objetivo deste trabalho foi identificar características fisiológicas e encontrar proteínas
relacionadas com o estresse hídrico em raízes de cana-de-açúcar. O experimento foi
conduzido em casa-de-vegetação no delineamento experimental inteiramente ao acaso,
arranjo fatorial 4 x 2 x 2 (4 genótipos: RB72454, RB72910, RB867515 e RB92579 x 2
regimes de água disponível x 2 datas de avaliação), com quatro repetições. Cada parcela
foi constituída de um vaso plástico com 12 kg de substrato contendo uma planta.
Baseado na água disponível (AD) do substrato, os tratamentos foram definidos da
seguinte forma: controle (80-100% AD) e estresse severo (0-20% AD). Os vasos foram
mantidos com umidade próxima à capacidade de campo até a aplicação dos tratamentos
aos 66 dias de cultivo. As avaliações foram realizadas no terceiro e ao quinto dia após
estresse hídrico. No estudo envolvendo proteoma, o ensaio foi considerado fatorial 2 x 2
(dois genótipos de cana-de-açúcar: RB92579 e RB867515, e dois regimes de umidade
do solo (estressado e não estressado). Verificou-se que o severo estresse hídrico
aplicado afetou o comportamento dos genótipos em relação às variáveis mensuradas,
tanto no terceiro, quanto no quinto dia de estresse. A variedade RB867515 apresentou
menor sensibilidade ao estresse hídrico, ao passo que a variedade RB92579 foi a mais
afeta pelo estresse hídrico. De modo geral, houve um aumento quanto ao grau de
relação e o número de associações significativas entre as variáveis no decorrer do déficit
hídrico. Tanto nas condições de controle, quanto sob estresse, associações positivas e
altamente significativas foram encontradas para fotossíntese em relação transpiração e
condutância estomática e foram mais expressivas com a progressão do estresse. O
conteúdo de clorofila só tem efeito sobre a fotossíntese quando a planta está sob
estresse. O potencial hídrico foliar não é determinante para a fotossíntese em nenhuma
condição hídrica. Nas condições normais, a condutância estomática atua
determinantemente sobre a fotossíntese, enquanto sob estresse, além da condutância
estomática, a transpiração e índice SPAD foram as mais importantes. Genótipos
tolerantes são identificados com as variáveis de maiores efeitos sobre a fotossíntese,
como a condutância estomática, transpiração, índice SPAD. Com relação ao resultados
envolvendo o proteoma. A média geral foi de 672,83±8,95 spots detectados, com
proteínas de massa molecular variando entre 6,5-116 kDa e pI entre 4,4-7,0. A
comparação dos perfis de proteínas expressas na condição controle e sob estresse
x
hídrico revelou maior número de proteínas na condição de estresse, em média, 5,6%.
Foram identificados 159 spots diferenciais, com excisão de 144 spots para identificação
das proteínas por espectrometria de massa.
Palavras-chave: Saccharum spp., estresse hídrico, parâmetros fisiológicos,
melhoramento, proteômica.
Abstract:
The objective of this study was to identify physiological characteristics and find
proteins related to water stress in the roots of sugarcane. The experiment was carried out
in a greenhouse in a completely randomized experimental design, in a factorial
arrangement of 4 x 2 x 2 (4 genotypes: RB72454, RB72910, RB867515 and RB92579 x
2 available water regimes x 2 evaluation dates), with four repetitions. Each plot
consisted of a plastic pot with 12 kg of substrate containing one plant. Based on the
available water (AW) of the substrate, the treatments were defined as follows: control
(80-100% AW) and severe stress (0-20% AW). The pots were kept at a moisture level
close to field capacity until the application of the treatments at 66 days of cultivation.
The evaluations were conducted on the third and fifth days after water stress. In the
study of proteomics, the assay was considered to be a 2 x 2 factorial (two genotypes of
sugarcane: RB92579 and RB867515, and two soil moisture regimes (stressed and
unstressed). It was found that the severe water stress applied affected the behavior of
genotypes in relation to variables measured on both the third and the fifth day of stress.
The variety RB867515 showed less sensitivity to water stress, while the variety
RB92579 was the most affected by water stress. In general, there was an increase, both
in the relationship degree and the number of significant associations among the
variables during water deficit. Both in the control conditions, as well as under stress,
positive and highly significant associations were found for photosynthesis in relation to
transpiration and stomatal conductance, and were more significant with the progression
of stress. Chlorophyll content only has an effect on photosynthesis when the plant is
under stress. Leaf water potential is not crucial for photosynthesis under any water
condition. Under normal conditions, stomatal conductance acts decisively on
photosynthesis, while under stress, in addition to stomatal conductance, transpiration
and the SPAD index are the most important. Tolerant genotypes are identified by the
variables with major effects on photosynthesis, like stomatal conductance, transpiration,
and the SPAD index. With respect to the results involving the proteome, the general
average was 672.83 ± 8.95 spots detected, the molecular weight of proteins ranged from
6.5 to 116 kDa and the pI between 4.4 and 7.0. The comparison of the protein profiles
expressed in the control condition and under water stress revealed a greater number of
proteins in the stressed condition, on average, 5.6%. There were 159 differential spots
xii
identified, with 144 spots being excised for the identification of proteins by mass
spectrometry.
Keywords: Saccharum spp., water stress, physiological parameters, breeding,
proteomics.
Tipo do Trabalho:
Tese
Referência:
SILVA, PAULO PEDRO DA. Análise fisiológica e do proteoma diferencial em cana-de-açúcar (Saccharum spp.) sob estresse hídrico. 2011. 221 f. Tese (Doutorado em 2011) - Universidade Estadual do Ceará, , 2011. Disponível em: Acesso em: 3 de maio de 2024
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