Teses e Dissertações

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    Herança da resistência de acesso ao cafeeiro Amphillo a Meloidogyne paranaensis
    (Universidade Federal de Viçosa, 2023-08-03) Silva, Arlam Fernandes da; Buonicontro, Dalila Sêni; Moura, Eveline Teixeira Caixeta
    Meloidogyne paranaensis é hoje umas das principais ameaças à cafeicultura brasileira, dada a sua elevada agressividade ao cafeeiro associado à sua gradativa disseminação para as principais regiões produtoras de café. O seu manejo é dependente do uso da resistência genética associada a outras estratégias de controle. Fontes de resistência a esse nematoide foram encontradas em cafeeiros silvestres de Coffea arabica. Esses cafeeiros resistentes representam importante fonte de variabilidade genética para o desenvolvimento de novas cultivares resistentes a Meloidogyne spp.Objetivou-se estudar a herança da resistência do acesso silvestre de C. arabica, Amphillo, ao nematoide da espécie M. paranaensis. Foram fenotipados 304 genótipos da geração F 2 oriunda do cruzamento de MG 0179-P3-R1♀ e Catiguá MG2-P14♂, em que o genitor feminino das progênies testadas, o acesso MG 0179-P3-R1 que carrega a característica da resistência, era resultante do cruzamento entre germoplasma ‘Amphillo’ e linhagens da cultivar Catuaí Vermelho. Os indivíduos do primeiro experimento foram inoculados com 5.000 ovos, e os do segundo experimento foram inoculados com 10.000 ovos, ambos de M. paranaensis. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação. Aos 180 dias da inoculação, foi realizada a fenotipagem para o caractere relacionado à resistência, com base no fator de reprodução (FR). Um total de 234 indivíduos foram resistentes (FR < 1) e 70 suscetíveis (FR ≥ 1) a M. paranaensis. Os valores de FR foram submetidos ao teste Qui-quadrado a nível de 5% de significância para determinar a segregação para 1, 2 e 3 genes, os resultados obtidos pelo teste Qui-quadrado sugerem quatro interpretações. Na primeira, a resistência é governada por um gene, com dominância completa, demonstrados pela segregação de 3:1 (χ 2=0,6316; P=42,68%). Na segunda, a resistência é governada por dois genes, um dominante e outro recessivo, indicada pelo padrão de segregação de 13:3 (χ2=3,6491; P=5,61%). Na terceira, a resistência é governada por três genes, um gene dominante independente, um gene dominante e outro recessivo complementar, indicado pelo padrão de segregação 51:13 (χ 2=1,3832; P=23,96%). Na quarta interpretação, inferiu-se que é governada por três genes, um gene dominante independente e dois recessivos complementares, indicado pelo padrão de segregação 49:15 (χ2=0,0286; P=86,56%). Conclui-se, que a herança da resistência do Amphillo MR 2-161 a M. paranaensis é controlada por pelo menos um gene com dominância completa, complementado por um ou mais genes de dominância incompleta. Palavras-chave: Nematoides das galhas radiculares. Resistência genética. Coffea arabica.
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    Identificação e caracterização de análogo de gene de resistência (RGA) envolvido na interação cafeeiro-Hemileia vastatrix
    (Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-17) Castro, Isabel Samila Lima; Caixeta, Eveline Teixeira; Zambolim, Laércio; Mendes, Tiago Antônio de Oliveira
    A ferrugem do cafeeiro, causada pelo fungo biotrófico Hemileia vastatrix, é considerada a principal doença dessa cultura, sendo responsável por perdas na ordem de 30 a 50% da produção, caso medidas de prevenção e controle não sejam adotadas. Apesar da eficiência dos fungicidas, o uso de variedades resistentes é a melhor alternativa para o controle da doença por ser eficiente, econômico e sustentável. No entanto, a obtenção de cultivares com resistência durável tem sido um constante desafio para os melhoristas, devido ao surgimento de novas raças do patógeno capazes de suplantar a resistência. Embora o processo infeccioso de H. vastatrix seja bem compreendido, informações acerca da interação com o hospedeiro são escassas. Estudos de genômica funcional tem contribuído para o entendimento dos mecanismos moleculares envolvidos na interação planta-patógeno, assim como para a identificação de genes codificadores de proteínas envolvidas nas vias de resposta de defesa da planta. Sendo assim, o objetivo desse trabalho foi a identificação e caracterização de um Análogo de Gene de Resistência (Resistance Gene Analog - RGA) potencialmente envolvido na resposta de defesa do cafeeiro à H. vastatrix raça XXXIII. Para isso, um RGA candidato foi selecionado a partir de dados do transcriptoma da interação cafeeiro-H. vastatrix raça XXXIII, com o potencial envolvimento no mecanismo de defesa da planta. A análise de expressão gênica do RGA mostrou diferença significativa entre variedades resistente e suscetível. Foi realizado o rastreamento do RGA em uma biblioteca de clones BAC (Bacterial Artificial Chromosome) obtida do Híbrido de Timor (HdT) CIFC 832/2. O sequenciamento do clone BAC e a sua análise estrutural revelou um loco gênico altamente similar a um loco do genoma de Coffea arabica. Foram identificados três RGAs e as análises de filogenia utilizando esses genes confirmaram a similaridade dessa região com os genomas disponíveis de C. arabica. Para identificar qual dos três RGAs possui importância na resposta de defesa do cafeeiro à H. vastatrix, primers específicos para cada RGA foram construídos e utilizados para amplificação de DNA de cafeeiros diferenciadores de raças de H. vastatrix e para análises de expressão gênica em genótipos resistentes e suscetíveis. Os três RGAs foram amplificados em todos os cafeeiros diferenciadores de raças. Assim, a diferença entre os genótipos resistentes e suscetíveis poderia estar no nível de expressão desses genes. Análises de expressão mostraram que o RGA4 possivelmente é o gene que mantém a função envolvida com a resistência do cafeeiro à H. vastatrix raça XXXIII. Além disso, os resultados de expressão corroboram com a ideia de resistência pré-haustorial sugerida para a mesma interação. Palavras-chave: Bioinformática. Ferrugem do cafeeiro. Fungos fitopatogênicos. Relações hospedeiro-parasito. Resistência.
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    Caracterização morfoagronômica de acessos de Coffea arabica L
    (Universidade Federal de Viçosa, 2009-12-18) Leão, André Pereira; Sakiyama, Ney Sussumu; Dias, Luiz Antonio dos Santos; Oliveira, Antônio Carlos Baião de
    Cem acessos de café pertencentes ao Banco de Germoplasma de Coffea spp. da Universidade Federal de Viçosa foram caracterizados agronômica e morfologicamente, e divididos em grupos de acordo com suas correlações genéticas. Utilizou-se 21 descritores do IPGRI (International Plant Genetic Resources Institute). Após a caracterização procederam-se as análises estatísticas que indicaram, na ordem, as seguintes variáveis para descarte, por serem menos relevantes para o agrupamento genético: número de nós no ramo plageotrópico, número de nós na haste principal, cor de fruto, estimativa comparativa de produção de frutos, comprimento do ramo plageotrópico, diâmetro da copa, comprimento da folha, uniformidade de maturação dos frutos e comprimento do ramo plageotrópico até o primeiro nó. Além disso, os descritores formato da folha e formato do ápice da folha foram descartados por não apresentarem variação nos acessos avaliados. Assim, das 21 características inicias, apenas 10 foram mantidas ao final da análise. Com as 21 características os 100 acessos foram separados em 78 grupos distintos, 67 deles sendo grupos singulares. Em contrapartida, após o descarte das variáveis menos relevantes, as 10 características permitiram a formação de 10 grupos, sendo apenas 1 singular.
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    Marcadores microssatélites para Coffea arabica L.
    (Universidade Federal de Viçosa, 2008-07-21) Missio, Robson Fernando; Sakiyama, Ney Sussumu; Caixeta, Eveline Teixeira; Zambolim, Eunize Maciel; Dias, Luiz Antônio dos Santos
    Os marcadores microssatélites (SSR) são desejáveis para estudos genéticos e seleção assistida por marcadores. A limitada disponibilidade destes marcadores para Coffea arabica, uma das principais culturas em importância sócio-econômica do mundo, justifica novos esforços para o desenvolvimento de marcadores SSR. Portanto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver, caracterizar e avaliar a utilização de marcadores SSR para estudos da diversidade genética em Coffea. Duas bibliotecas genômicas enriquecidas para as sequências repetidas (GT) 15 e (AGG) 10 foram construídas, utilizando-se o DNA genômico do genótipo Bourbon Amarelo UFV 570. Um total de 756 clones positivos, com seqüências de boa qualidade, foi utilizado para a localização de 287 SSR e o desenho de 96 pares de primers SSR. Aproximadamente 15% dos clones foram redundantes. As repetições de dinucletídeos foram mais freqüentes que os tri- e tetranucleotídeos, sendo as classes AG (32,8%), AC (12,9%), AAG (9,8%) e AGG (5,6%) as mais abundantes na porção analisada do genoma de C. arabica. Em média, foi encontrado um SSR a cada 1,45kb. Do total de 96 primers SSR desenhados e sintetizados, 90 (94%) foram validados como marcadores SSR úteis para estudos genéticos em C. arabica, sendo 21 (23%) polimórficos entre os cafeeiros Híbrido de Timor UFV 445-46 e Catuaí UFV 2143-235. Trinta e três primers SSR foram analisados em 24 acessos de Coffea importantes para o programa de melhoramento da UFV/EPAMIG. O número médio de alelos por primer foi de 5,1 e os valores médios de PIC foram de 0,56 para C. canephora e de 0,22 para C. arabica, variarando de 0,08 a 0,79 entre todos os acessos avaliados. Neste trabalho, também, foi comparada a eficiência de 18 marcadores SSR genômicos e 17 EST-SSR para o estudo da diversidade genética em Coffea. O número médio de alelos/primer foi de 5,1 e 5,3 para os marcadores EST-SSR e SSR genômico, respectivamente. Os marcadores SSR genômicos apresentaram maior número de alelos exclusivos e foram mais polimórficos dentro e entre os grupos genéticos, quando comparado com os EST-SSR. Os SSR genômicos apresentaram também maiores coeficientes de dissimilaridade genética e maior número de alelos discriminantes e foram eficientes em distinguir todos os acessos estudados. Os resultados demonstraram o potencial dos marcadores SSR genômicos na detecção do nível de polimorfismo, dos alelos exclusivos e da dissimilaridade genética, viitornando-os úteis para estudos de diversidade genética em Coffea, principalmente em C. arabica que apresenta pequena variabilidade genética. Este trabalho aumentou o número de marcadores SSR disponíveis para estudos genéticos em C. arabica e espécies relacionadas do gênero Coffea importantes para o melhoramento genético.
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    Caracterização molecular e estudo de autoincompatibilidade gametofítica em cafeeiros Amazônicos
    (Universidade Federal de Viçosa, 2024-02-26) Silva, Ana Carolina Andrade; Caixeta, Eveline Teixeira; Rocha, Rodrigo Barros
    A caracterização dos materiais genéticos de café desempenha um papel crucial no desenvolvimento de variedades mais resilientes e adaptadas às condições climáticas em mudança, contribuindo para a sustentabilidade e o futuro da produção de café. Dentre as centenas de espécies do gênero Coffea já descritas, a espécie Coffea canephora se destaca por apresentar características válidas na adaptação às condições climáticas (resistência a pragas e doenças, tolerância a seca, ampla distribuição geográfica). É uma espécie diploide, alógama e que possui autoincompatibilidade gametofítica. Ampliar os estudos para melhor conhecimento desta autoincompatibilidade também se torna essencial, uma vez que para se obter cruzamentos promissores, é necessário genitores de grupos de compatibilidade diferente, para que ocorra a fertilização. Sendo assim, os objetivos do presente trabalho foram: (i) avaliar a diversidade genética de cafeeiros provenientes do programa de melhoramento da Embrapa Rondônia juntamente com genótipos de produtores locais, via marcadores moleculares SNP; (ii) usar marcadores moleculares para identificação de cafeeiros contendo diferentes genes de resistência às principais doenças da cultura: ferrugem e CBD e (iii) sequenciar e avaliar diferenças em regiões de interesse do gene S, que podem estar relacionadas ao mecanismo de autoincompatibilidade gametofítica na espécie C. canephora. Os marcadores SNPs utilizados permitiram diferenciar e caracterizar com eficiência os cafeeiros em estudo. O dendrograma pela análise destes marcadores ficou dividido em cinco grupos. O grupo I e o grupo IV alocaram dois cafeeiros cada. O grupo II alocou 33, de sua grande maioria pertencentes a variedade botânica Robusta. O grupo III ficou constituído por 18 cafeeiros, pertencentes a variedade botânica Conilon. Por fim, o quinto e maior grupo alocou 85 cafeeiros, sendo a maioria correspondente a híbridos entre as duas variedades botânicas. Marcadores moleculares ligados a genes de resistência a doenças também possibilitaram a identificação de cafeeiros contendo piramidação de alelos de resistência a Hemileia vastatrix e Colletotrichum. kahawae. Quanto ao estudo de autoincompatibilidade, as sequências de DNA dos genótipos dos diferentes grupos de autoincompatibilidade foram alinhadas e não foi encontrado polimorfismo. Ao realizar o BLAST entre a sequência consenso obtida do sequenciamento realizado com o primer HVa3 e o genoma de referência de C. canephora, observou-se que há duas regiões de alinhamento no cromossomo 2, com grande quantidade de mismatch e Gap. Esta diferença observada pode ser decorrente da ampla diversidade genética presente na espécie. Além disso, o genoma de referência disponível foi obtido de um cafeeiro geneticamente distante dos Robustas Amazônicos e Conilons cultivados no Brasil. O alinhamento entre as duas sequencias amplificadas em regiões distintas no genoma de C. canephora com o primer Hva3 mostrou serem idênticas. Este resultado pode ser um indício dessas serem regiões repetitivas dispersas no genoma da espécie. Portanto, foi possível identificar cafeeiros divergentes geneticamente, contendo a piramidação de alelos de resistência a H. vastatrix e C. kahawae. E, este estudo de autoincompatibilidade abre portas para que novos estudos possam ser realizados a partir deste. Palavras­chave: Coffea canephora. Hemileia vastatrix. CBD. SNP. Gene S. Grupos de compatibilidade.
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    Computational intelligence and statistical learning applied to Coffea canephora
    (Universidade Federal de Viçosa, 2022-05-02) Sousa, Ithalo Coelho de; Nascimento, Moysés; Sant’anna, Isabela de Castro; Cruz, Cosme Damião; Azevedo, Camila Ferreira; Nascimento, Ana Carolina Campana
    Genomic prediction in Coffee breeding has shown good potential in predictive ability (PA), genetic gains and reduction of the selection cycle time. Many methodologies are used to predict the genetic merit, but some of them require priori assumptions that may increase the complexity of the model. Artificial neural network (ANN) has advantage to not require priori assumptions about the relationships between inputs and the output allowing great flexibility to handle different types of complex non-additive effects, such as dominance and epistasis. Despite this advantage, the biological interpretability of ANNs is still limited. In the elaboration of this research project, two basic questions were formulated. The first question, is it possible to estimate genetic parameters using ANNs? The second, is it possible to reduce the panel marker size with no penalty in predictive ability? For this, the analyzes were divided into two articles. In the first article, the aim was to estimate the heritability and markers effects for two traits in Coffea canephora using an additive-dominance architecture ANN and to compare it with genomic best linear unbiased prediction (GBLUP). In the second article, the aim was to evaluate the trade-off between density marker panels size and the PA for eight agronomic traits in Coffea canephora using machine learning (bagging and random forest) algorithms and comparing them with BLASSO (Bayesian Least Absolute Shrinkage and Selection Operator) method. For both article, the data set consisted of 165 genotypes of Coffea canephora genotyped for 14,387 snp markers, after quality control analysis. For the first article the phenotypic data used was rust (Rus) and yield (Y). For the second article the phenotypic data is composed by vegetative vigor (Vig), rust (Rus) and cercosporiose incidence (Cer), fruit maturation time (Mat), fruit size (FS), plant height (PH), diameter of the canopy projection (DC) and yield (Y). In the first article we reduced the dimensionality of the data using bagging decision tree and then run 64,000 neural networks for each trait selecting the best architecture based on predictive ability for estimating the heritability, obtained results compatibles with those in literature. In the second article, 12 different density market panels were used to evaluate the effect of dimensionality reduction in PA. The common trend observed in the analysis shows an increase of the PA as the number of markers decreases, having a peak in most of the cases when used between 500 and 1,000 markers. In general, the worst results were obtained when used the full SNP panel density. The results of the second article indicate that the reduction of the number of markers can improve the selection of individuals at a lower cost. Computational Intelligence methods prove to be powerful tools for predicting genetic values, to estimate genetic parameters and to select markers. Keywords: GBLUP. BLASSO. BAGGING. Random forest. GEBV. Marker effect. Heritability.
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    Correlação entre características físicas e atributos sensoriais de Coffea arabica L. por meio de análise de fatores
    (Universidade Federal de Viçosa, 2022-07-15) Moreira, Daniele Birck; God, Pedro Ivo Vieira Good
    Atualmente há um crescente esforço na seleção de genótipos de cafeeiros para a qualidade de bebida. Uma vez que a qualidade é influenciada por muitas variáveis, é importante avaliar o grau de correlação entre as mesmas, bem como testar a eficiência de estratégias de seleção multivariada na obtenção de genótipos com melhor qualidade. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo estudar a associação entre a produção, características físicas e sensoriais por meio de análise fatorial, bem como testar a seleção, com base em variáveis latentes, de genótipos de Coffea arabica para a qualidade de bebida. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso com 59 genótipos de C. arabica, em três repetições. Foram analisadas as variáveis produção e rendimento médio, peso de 100 grãos, grau Brix, percentagem de grãos do tipo cereja, verde, verde-cana, frutos passa, frutos boia, percentagem de defeitos e a percentagem de grãos retidos em um conjunto de peneiras (15, 17, 19 e fundo). Além disso, atributos sensoriais foram avaliados pela metodologia proposta pela Specialty Coffee Association of America (SCAA): fragrância/aroma, sabor, acidez, corpo, padrão geral, balanço, xícara limpa, uniformidade, doçura, finalização e nota final. Os coeficientes de herdabilidade e acurácia obtidos indicam condições favoráveis à seleção de materiais para as características avaliadas, com exceção à variável fragrância/aroma. As correlações obtidas e a análise de fatores indicaram a formação de três grupos de variáveis latentes: qualidade sensorial, estádio de maturação e peneiras. Nenhum dos grupos exibiu correlação significativa com a produção. As estimativas de ganhos preditos com 15% de intensidade de seleção foram baseadas nas respostas correlacionadas estabelecidas nas cargas fatoriais de cada fator, com o acréscimo das cargas fatoriais para grãos cereja, produção, rendimento, grau Brix, peneira 19 e atributos sensoriais e decréscimo para as características grãos verdes, verde-cana, frutos passa, fração boia, percentagem de defeitos, peneira 15 e fundo de peneira. A resposta correlacionada baseada nas cargas fatoriais proporcionou ganhos de seleção para grãos cereja, peneiras menores e atributos desejáveis para qualidade de bebida. Palavras-chave: Melhoramento genético. Parâmetros genéticos. Qualidade de bebida. Ganho de seleção. Rede de correlação.
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    Estudos genéticos em populações de Coffea canephora e Manihot esculenta
    (Universidade Federal do Espírito Santo, 2017-02-17) Giles, João Antonio Dutra; Partelli, Fábio Luiz
    Conhecer a variabilidade genética de uma população, manifestada por meio de caracteres morfológicos e agronômicos, é essencial para orientar sua conservação e manejo, além de aumentar a eficiência dos programas de melhoramento genético. Após a caracterização dos acessos, o estudo da variabilidade genética pode ser realizado por meio de análises multivariadas, que se baseiam nas diferenças entre os materiais, integrando simultaneamente múltiplas informações do conjunto de caracteres. Dessa forma, considerando também a importância socioeconômica dos cultivos de Coffea canephora e Manihot esculenta, o objetivo geral foi realizar estudos genéticos em populações de ambas as espécies. Para isso, dois trabalhos foram desenvolvidos. O primeiro, intitulado “Divergência e parâmetros genéticos entre genótipos de Coffea canephora”, teve como objetivo estimar os parâmetros genéticos, e estudar a divergência genética em uma população de C. canephora, utilizando procedimentos estatísticos uni e multivariados, aplicados sobre um conjunto de características morfoagronômicas (altura e diâmetro da planta; comprimento do entre-nós dos ramos ortotrópico e plagiotrópico; peso, volume e densidade de fruto maduro; rendimento; produtividade; índice de clorofila; comprimento, largura e área foliar; massa seca e massa seca específica de folha). E o segundo, intitulado “Caracterização agronômica e divergência genética entre genótipos de Manihot esculenta cultivados no Espírito Santo”, teve como objetivo realizar a caracterização morfoagronômica e estudar a divergência genética entre 12 genótipos de M. esculenta, por meio de procedimentos estatísticos uni e multivariados, aplicados sobre um conjunto de características morfoagronômicas (número de raízes tuberosas por planta; peso médio das raízes tuberosas; produtividade; peso total da planta; índice de colheita; altura da planta; altura da primeira ramificação; número de brotações; diâmetro do caule; número de gemas; peso médio de folha; comprimento do pecíolo). Os dois experimentos foram conduzidos no município de Vila Valério - ES, onde os genótipos foram dispostos no delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições. Foram detectadas diferenças significativas pelo teste F a 1% ou 5% de probabilidade entre vii os genótipos para as características avaliadas, em ambos os experimentos, evidenciando a heterogeneidade na constituição genética das populações estudadas, o que é favorável ao melhoramento, pois indica a possibilidade de discriminar indivíduos superiores e promissores. Para a população de C. canephora, verificou-se: a variância fenotípica da maioria das características analisadas deveuse predominantemente a causas genéticas; com base na distância generalizada de Mahalanobis, as combinações mais divergentes foram obtidas entre os genótipos 23 e 10 (256,43) e entre 23 e 17 (250,09); os agrupamentos formados pelos métodos de otimização de Tocher e hierárquico UPGMA foram concordantes, agrupando os genótipos em três grupos similarmente; entre as características analisadas, o peso do fruto maduro (19,08%) e a produtividade (15,50%) foram as mais eficientes em explicar a dissimilaridade entre os genótipos. E para os materiais genéticos de M. esculenta, verificou-se: os genótipos 3 (Camuquem) e 11 (Goiás) foram os mais produtivos; as maiores distâncias genéticas foram obtidas entre os genótipos 10 e 12 (222,37) e entre 1 e 12 (208,63); tanto o método de otimização quanto o hierárquico, ordenaram os genótipos em quatro grupos, similarmente; o comprimento do pecíolo (22,86%) e a produtividade (19,20%) foram as características mais eficientes em explicar a dissimilaridade entre os genótipos.
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    Análise de splicing alternativo durante o processo de amadurecimento de frutos: aplicação em café e tomate
    (Universidade Federal de Minas Gerais, 2023-08-25) Fernandes, Miquéias; Mendes, Tiago Antônio de Oliveira; Moura, Eveline Teixeira Caixeta
    Alternative Splicing (AS) is a co-transcriptional mechanism that enables the eukaryote to extend its proteome even with a limited number of genes. The cellular machinery performs AS by combining alternative regions of the isoforms in both productive and non-productive transcripts. AS events can be predicted using RNASeq data. In plants, the most frequent event is the retention of introns (IR) that can have a regulatory effect, for example, inserting a premature stop codon (PTC) that leads to degradation of the transcript through the nonsense-mediated decay (NMD) pathway. To study potential AS events in the biological process of coffee bean and tomato ripening, we conducted a DAS study using RNASeq data obtained for differential expression experiment and the referential coffee genome to identify differential AS (DAS). For this, we developed pipelines in Python to perform an automated curation of the 202 target genes that were identified with 241 DAS events by rMATS in the comparisons of early green fruits, intermediate yellow and final red ripening stage. We then carried out a manual curation of the 241 events enriched with the Interproscan5 annotation with further experimentally validating of Potassium channel AKT1 and Apyrase 7 genes under differential alternative expression during coffee grain ripening using conventional PCR and qPCR. Due to challenges identified during this analysis associated with the relationship of AS events and RNASeq data processing, we built an application of user- friendly APP to predict AS in RNASeq data. The application development is composed of three modules named GeneAPPScript, GeneAPPServer, GeneAPPExplorer. The GeneAPPScript module is a powerful wrapper that enables to perform a complete DAS analysis from obtaining network data to functional annotation of genes under DAS. This module can run on Debian distros, such as the Google Collaboratory (Colab) environment where it was developed. The GeneAPPServer module is a Flask backend that allows you to integrate outputs from different DAS analysis software that generate data in tabular outputs. Using GeneAPPExplorer, the user can generate dozens of graphs to graphically visualize important results implicit in technical tables exported by DAS analysis software. In addition, through the webapp, the researcher has access to tables enriched with functional and structural annotation data and event attributes. GeneAPP will contribute to the analysis of AS in several other works deposited in public databases where only differential expression at the gene level was analyzed, allowing further explanation when exploring the transcriptome at the isoform level.
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    Embriogênese somática e validação do sistema CRISPR/CAS9 em Coffea canephora
    (Universidade Federal de Lavras, 2020-05-11) Casarin, Tatiane; Diniz, Leandro Eugenio Cardamone; Paiva, Luciano Vilela
    Coffea canephora é a segunda espécie mais cultivada do gênero Coffea, representando cerca de 25% da produção brasileira e sendo especialmente utilizada na indústria do café solúvel e em blends com Coffea arabica. A espécie apresenta alta variabilidade genética, tendo os programas de melhoramento buscado a identificação, seleção e propagação de genótipos com características superiores. Entretanto o melhoramento convencional demanda muito tempo e a aplicação de ferramentas biotecnológicas pode ajudar a acelerar este processo. Dessa forma, os objetivos deste trabalho foram testar diferentes protocolos de indução de embriogênese somática (ES) direta para C. canephora visando a sua aplicação em trabalhos futuros de transformação genética, a validação da aplicação de uma estratégia multiplex do sistema CRISPR/Cas9 através do silenciamento do gene CcPDS, e a obtenção de plantas com redução do teor de cafeína através do silenciamento, via CRISPR/Cas9, dos genes das enzimas de biossíntese da cafeína: xantosina metiltransferase (XMT), 7-metilxantina metiltransferase (MXMT) e 3,7-dimetilxantina metiltransferase (DXMT). Para a avaliação da indução de ES direta foram utilizados explantes provenientes de folhas de plântulas in vitro e de folhas de plantas de casa de vegetação de C. canephora clone 22, submetidos a três diferentes tratamentos de indução. O mais eficiente para indução de ES direta foi o Meio 3, com 96,25% de eficiência de indução e média de 34 embriões por explante de folhas in vitro e 67% de eficiência de indução e média de 67 embriões por explante de casa de vegetação. Em ambos experimentos de edição genômica, foram utilizados calos embriogênicos de C. canephora clone 14 e diferentes construções gênicas multiplex, nas quais os sgRNAs estavam sob a regulação de promotores U6 de C. canephora ou Arabidopisis thaliana. Plântulas e embriões apresentando os fenótipos albino, variegado e verde foram obtidas na transformação com as construções contendo sgRNAs para o gene CcPDS, sendo que 71,4% das plantas avaliadas apresentaram algum tipo de mutação, a maioria em homozigose. Seis plantas possivelmente transformadas para o silenciamento dos genes de síntese de cafeína foram analisadas e cinco estavam efetivamente transformadas. Destas, apenas uma apresentou mutações nas regiões reconhecidas pelos sgRNAs, sendo uma mutação em heterozigose no segundo alvo do gene XMT, uma mutação também em heterozigose nos dois alvos do gene DXMT e nenhuma mutação observada no gene MXMT. Com os resultados obtidos, é possível concluir que a ES direta é uma estratégia muito mais rápida de regeneração de embriões de cafeeiro e o genótipo parece ter forte influência no sucesso de estratégias de silenciamento gênico em C. canephora, assim como os genes a serem silenciados, que podem afetar o desenvolvimento das plantas editadas.