Post on 31-Oct-2020
LGN 5799 - SEMINÁRIOS EMGENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS
Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas
Departamento de GenéticaAvenida Pádua Dias, 11 - Caixa Postal 83, CEP: 13400-970 - Piracicaba - São Paulo - Brasil
Telefone: (0xx19) 3429-4250 / 4125 / 4126 - Fax: (0xx19) 3433-6706 -http://www.genetica.esalq.usp.br/semina.php
As duas faces das Espécies Ativas de Oxigênio (EAO’s)
GiselleGiselle de Carvalhode CarvalhoOrientador: Ricardo Antunes de AzevedoOrientador: Ricardo Antunes de Azevedo
��������������
� Introdução� Estresse oxidativo e sistema de defesa em
plantas� Estresse biótico e abiótico e a produção de
EAO’s � Pesquisas desenvolvidas e suas aplicações no
Melhoramento de Plantas� Considerações Finais
� ������ �����������
�Aspectos evolutivos- 2 bilhões de anos atrás...
����
��
��
��
� �������������� ������������������������������������
� ������������������������������������� �����!����"#��� ������$%�&�
������������������������������������ ��!"#�$�%�����&'
� Átomo ou molécula altamente reativa que contém nºímpar de elétrons na sua última camada eletrônica
�$(������#�)�(��'
� �� ���
�!�#*$���+�,���,�)
��
��)-!�(��(�
.�()�#*$��
.���
/$��$�
��%�)-!�(�
��0
��(�����
.�()�!�,�
�.0
�!�#*$��
��$#,��0��
�����������
��'����1��(���,�2� )�3
(���! ������)������������������*�+����������� ������� ��������� ��,������������
��(�4������)� �,�$���(����
Ferreira, A.L.A. (1997)
� (�� �������� ���� ���� ��� ��� ������������.���-��������!� �����������-������*�+"� ���� �����������.������� ������������� �����
��$��������(���%�,������
� Instabilidade elétrica muito grande� Apesar de possuírem meia vida curta apresentam
grande capacidade reativa
� A fim de captar � para sua estabilização, as ROS podem reagir com qualquer composto que esteja próximo
���
�
�)���5$��
46��)�� 2�%5(���
2��7�� +�)���
��,�,�)
���)������!�(��� ���������8��(����9�����8��,�$���
� Conseqüentemente, a evolução dos organismos aeróbios se deu juntamente com o desenvolvimento de eficientes mecanismos de defesa em combate as ROS
��:����� ��������
+���$��8��
��0�$;�8<�����
+���$��8��
�$;�8<������
+���$��8��
�$;�8<������
+���$��8��
��0�$;�8<�����
�$;�8����$;�8����$���!�(�$����$���!�(�$�����8=���8����8�$�8�;�8�����8=���8����8�$�8�;�8���
���)������!�(��� ����)������!�(��� �
� �����+ ���.����/��� ���"
� �����������"
� �>��%��������#��.����"
� ?�>��0 �������#��.����"
� ?���0� �������*� ���"
� +���1���� ��������������� ���"
� � ����
��8%������$����8%������$��00�$;�8�$;�8<<������(��������(��=��!��%����8�,���,�)=��!��%����8�,���,�)
� ?�.��0� �������*� ����"
� 8�$�<��(��
� ��8%������:�$-,����
�2��������"
� αααα0����9�)�,�3��������$"
� ββββ0��)���$��������������%"
� @��(����-)=�������������"
� � ����
���)������!�(��� ���������8��(����9�����8��,�$���
H2O2
H2O
NADP+
GR2GSH
GSSGDHAR
DHA
ASCORBATE
MDAMDAR
NAD(P)+
NAD(P)HAPX
ASCORBATE
CATH2O2
O2
H2O
H2O2NAD(P)H
NAD(P)+GR
GSSG
GSH GPX
O2-
SODPSIe-H2OH2O2
+���$��8����$;�8<�����
��8%������$��0�$;�8<�����
���)������!�(��� ���������8��(����9�����8��,�$���
+���=�,��8����,�,�)�>�����,5=)����!�(��� �
��9������,�,�)
��9������,�,�)
���)������!�(��� �
���)������!�(��� �
���$���!�0(�$���
���)������!�(��� �
� %��*�+��������������������������� ����������)����!�)�� ����������� ����� ��4��������������� ������������!���������������������������������������$+'*$++$��56/%'63�
��$��)9�����$�)�����)�����=�-������
�=�-����
���)�����=�-��������=�-����
� %���������������� ����������-�������������������������� ������������������������������������������
���������������0 #��������������
�����������������0 +�������� � 1������������ $��������7���� � ( ������� 2��� � ��8���� $������94����� � : ���������
��������������������� ��������� ������� �
���
���)���������$(<)��A��>����B�
� Em situação de estresse, a primeira resposta da planta éo aumento da produção de ROS
Pastori e Foyer Plant Physiol.(2002) 129: 460-468.
��������
*����������������
'����� �����������
?�$����, �
��,�)C$�������$�����(���)8�$�(�����)����
��)�$�(�4���(����$�,A
� ������ �������������*�+��������
���)�����=�-��������=�-����
� %� ������;� ����< =�́� ��>����������*�+�����������
� '�.������������ ������������������������"� +������������� ���������������������������� ���������������������� ��-����
:�$47���(�������$��=��,�#���(���,�$���
���+�,D9����'
�$D9����'
/������-�����������������
� ? �������
� 1�����
���)�����=�-����
���)�����=�-����
�����������������������������������������������������
� ������(��%��-#�$������ % ������������ ������*�+
:�����A���������-����)��� ������� ���)������������������������������������� ��� ���>��������4������������4��"
:������A.����������������������������)��������������������� ���� ����������� ������������� �� ������>����������4��"
����$(���+E2EBE����,E��=@@A"�2������B�C���B=D�E=A�EA@�
���)�����=�-����
Esquema de Produção de ROS em resposta ao patógeno
+�F�,�$#�8���E���:�(�)�99�� E��=@@A" # F����B�#������ � EEG��HI�ID
Parede
Membrana
� 6����������*�+�J ������������ ��������������������K����������4������L.�����4������������-����������������� ����
↑*�+�M�K�B�+����4�����M�L.����(4������M���MM
+ ��������������������������%#5���%'������������(%/#9��.�����������������������
������(��%��-#�$�
�� �>
↑↑↑↑���
'�.����������������������������� :�����������
9*��1������ ���������" ��
���)�����=�-����
���)�����=�-����
����$(���+E2EBE����,E��=@@A"�2������B�C���B�=D�E=A�EA@B�
�)D0��,�4���(��#�$-��%���8����)������$������(��$4��
Fungo Ramularia collo-cygni - Cevada
Necrose na folha Detecção de H2O2 no local afetado
Experimento: medição dos níveis de ROS nos tecidos e comparação com a severidade dos danos teciduais
Discussão: Redução na severidade dos danos � Associada a elevada atividade das enzimas SOD e CAT
Wu, Y.X.; Tiedemann A. �2002) Phytopathology 92: 145-155
���)������=�-����
�)�(��%���4���#�$D����
���)������8=��$��,
���=�,�$4���!�(��� ����������������
↓↓↓↓ ��,�)C$���������)����
��#)�(�4���%)�8���)��%)��E�������������
↓↓↓↓ 9�����5$����
G��=)�H(�$���8�8=)�$�
�)����8�$���,�8���(�
��$���9����,-#����
���)�����:����,-#����������������������$ �,F���8�$�������$���*$���&
����������(���$ �, �(���=����$(������8�$���(����,�)C$����������)�����
�=�-����
��9�)�$�������)��D#�������,�;�(��
↑ Tolerância a estresses
abióticos
Manipulação Genética - Fatores de transcrição
- Genes específicos
TRANSGENIA
DRE Vários genes de estresse
Dehydratationresponse element
Fator de TranscriçãoDREB1A
Construções
35S DREB1A
rd29A DREB1A
� Transformação de Arabdopsis
����,��(��
35S DREB1A rd29A DREB1A
Geada
Seca
Alta Salinidade
����,��(��
Plantas com promotor constitutivo 35S:
� retardamento das condições normais de crescimento
Plantas com promotor rd29A:
� aumento da tolerância para fatores estressantes
* Importância dos genes reguladores
� Knockout-APX1 em Arabdopsis
Após 17 dias de intensa luminosidadeRetardamento do crescimento e florescimento
Supressão da Fotosíntese
���� Plantas transgênicas que expressam SOD e APX em cloroplastos
5 dias após tratamento com 0, 150, 200, 250 �M de Paraquat
20h – 42ºC
���� Plantas transgênicas de algodão que expressam Mn-SOD em cloroplastos
Aumento da tolerância a geada em relação ao controle
15ºC (dia) 4ºC (noite) por 5 dias
��$��(�)�47���:�$���
���)�%���� ��� 9���)��A� ���� (�� �$#�$F�)���#�$D�������$�)�����)�������=�-��������)�$�#�$��&
�����(��%)�8���)�����9���)���(���)�$��)�4�����%��59����
��$��#)�4��� (�� ���� =����58����� �����(���=����(���$����$F���8�$���(��8���)�$68�)��%���5 �,� (�� ��8%�$�$���� )�,����$�(��� ��)�����*$����(��%,�$���&
� ��,�4���=����(���8�8�)��(�)���=����58����
Obrigada!!!