Identificação de Single Nucleotilde Polymorphisms (SMPs) no gene Nove-cis-epoxicaroteníde dioxigenase (NCED) em Eucalyptus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Genética) - IBB

Florestas de eucalipto no Brasil estão entre os ecossistemas mais produtivos do mundo. A madeira do eucalipto é principalmente utilizada pelas empresas de papel e celulose. Contudo, fatores abióticos e bióticos afetam a expansão dessas florestas. A disponibilidade de água é uma das maiores limitações para o desenvolvimento das espécies, afetando a produção de biomassa. O hormônio ácido abscísico (ABA) desencadeia respostas de resistência a estresses abióticos, em particular a seca. O objetivo deste trabalho foi identificar Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) no gene NCED (nove-cis-epoxicarotenóide dioxigenase), da rota biossintética do ácido abscísico (ABA), em Eucalyptus. Através da utilização da sequencia de aminoácido da enzima de Arabidopsis (AtNCED3) e do banco de dados de Expressed Sequence Tags (ESTs) de Eucalyptus foi possível o desenvolvimento de três oligonucleotídeos, os quais amplificaram a região desejada do gene. Então, primers específicos foram desenhados e os produtos de amplificação de diferentes indivíduos submetidos ao sequenciamento direto. O alinhamento e as análises das sequencias revelaram a ocorrência de sete SNPs no gene NCED, em uma região de 1230 pares de bases. A razão transição/transversão foi 1.33. Após a predição da proteína, no site Softberry e Expasy, foram verificados cinco SNPs presentes na região codificadora, os quais geraram mutações sinônimas. Através do software DnaSP, sete haplótipos foram encontrados na amostra de 65 indivíduos gerando 15 genótipos, distribuídos entre as espécies E. grandis, E. urophylla e no híbrido Urograndis. Para os sete sítios polimórficos foram desenhados conjuntos de primers específicos que permitirão a genotipagem em larga escala para estudos de genética de população e em programas de melhoramento assistido

Eucalyptus plantations in Brazil are among the most productive ecosystems in the world. The eucalyptus wood has its principal use in the paper and cellulose industry. However, abiotic and biotic factors affect the expansion of forest plantation. Water availability is the major limitation to development of species affecting biomass production. The plant hormone abscisic acid (ABA) triggers resistance responses to abiotic stresses, in particular to drought. The objective of this study was to identify Single Nucleotide Polymorphism (SNPs) in nine-cis-epoxycarotenoid dioxygenase (NCED), enzyme of ABA biosynthetic pathway, in Eucalyptus. Through the utilization of amino acid sequence of this enzyme of Arabidopsis (AtNCED3) and using availability Expressed Sequence Tags (ESTs) database of Eucalyptus, as possible the development of three PCR primers that amplified the desirable regions of the gene. Thus, specifics primers were designed and amplification products of different individuals submitted to direct sequencing. The alignment and analysis of sequences revealed the occurence of seven SNPs in NCED gene, in a region of 1230 base pairs. The rate of transition/transversion was 1.33. After the prediction of protein, by the sites Softberry and Expasy, it was verified five SNPs, in coding region, that generated synonymous substitutions. Using the DnaSP program, seven haplotypes were found in a sample of 65 individuals, consisting of the species E. grandis, E. urophylla and the hybrid Urograndis. For these seven polymorphic sites were designed SNPs markers sets that will allow large-scale genotyping for population genetic studies and assisted breeding programs