Transposable elements in Coffea (Gentianales : Rubiacea) transcripts and their role in the origin of protein diversity in flowering plants

Transposable elements are major components of plant genomes and they influence their evolution, acting as recombination hot spots, acquiring specific cell functions or becoming part of protein-coding regions. The latter is the subject of the present analysis. This study is a report on the annotation of transposable elements (TEs) in expressed sequences of Coffea arabica, Coffea canephora and Coffea racemosa, showing the occurrence of 383 ESTs and 142 unigenes with TE fragments in these three Coffea species. Based on selected unigenes, it was possible to suggest 26 putative proteins with TE-cassette insertions, demonstrating a likely contribution to protein variability. The genes for two of those proteins, the fertility restorer (FR) and the pyrophosphate-dependent phosphofructokinase (PPi-PFKs) genes, were selected for evaluating the impact of TE-cassettes on host gene evolution of other plant genomes (Arabidopsis thaliana, Oryza sativa and populus trichocarpa). This survey allowed identifying a FR gene in O. sativa harboring multiple insertions of LTR retrotransposons that originated new exons, which however does not necessarily mean a case of molecular domestication. A possible transduction event of a fragment of the PPi-PFK beta-subunit gene mediated by Helitron ATREPX1 in Arabidopsis thaliana was also highlighted.

Morfo-anatomia foliar comparada de Coccocypselum lanceolatum (RUIZ & PAVON) PERSOON (RUBIACEAE) ocorrente em duas regiões distintas de Mata Atlântica

A Mata Atlântica figura entre os biomas com o maior índice de biodiversidade, mais ameaçados e menos conhecidos cientificamente do planeta. Nesse bioma, a família Rubiaceae se destaca como a quarta mais importante em número de espécies e indivíduos. Com o objetivo de aumentar o conhecimento relativo ao bioma e à família em questão, este trabalho propõe o estudo de Coccocypselum lanceolatum (Ruiz & Pavon) Persoon, uma espécie de hábito herbáceo frequente em diferentes fitofisionomias de Mata Atlântica no estado do Rio de Janeiro. O trabalho visa comparar a estrutura morfo-anatômica da espécie crescendo em Floresta Ombrófila Densa submontana, em região insular e Floresta Ombrófila Densa montana, em região continental. A pesquisa foi desenvolvida em dois remanescentes de Mata Atlântica no estado do Rio de Janeiro: Parque Estadual da Ilha Grande, no município de Angra dos Reis e Parque Ambiental Luiz Simões Lopes, município de Nova Friburgo. Foi feita a avaliação dos seguintes parâmetros ambientais: pluviosidade, temperatura, radiação solar e características do solo. Para a análise morfológica foliar, foram coletadas 25 folhas completamente expandidas, provenientes do 3 ou 4 nós, observando-se a mesma estação climática, entre os meses de maio e junho de 2010 (outono) nos dois sítios de estudo. Para o estudo anatômico foram selecionadas 10 folhas completamente expandidas, provenientes do 3 ou 4 nós, as quais foram fragmentadas nos níveis do pecíolo e terço-médio. Os parâmetros utilizados para a comparação dos materiais provenientes dos diferentes sítios consistiram na espessura total da lâmina foliar, na espessura do mesofilo (m), na espessura dos parênquimas (m), paliçádico e lacunoso, na espessura das epidermes (m) nas faces adaxiais e abaxiais, e nas densidades (mm2) de estômatos e de tricomas. Os resultados obtidos mostram que a espécie apresenta variação intraespecífica, relacionada aos diferentes parâmetros ambientais avaliados em função da origem. Desta forma, foram encontradas diferenças na composição química e física e consequentemente no pH dos solos; a presença de antocianinas em órgãos diferentes das flores e dos frutos no material de Nova Friburgo; diferenças morfológicas e anatômicas relativas às diferenças nos índices pluviométricos, composição do solo e radiação solar

Palinotaxonomia de representantes das tribos Coussareeae. Benth. Hook. F. e Psychotrieae Cham. & Schtdl (Rubiaceae Juss.) ocorrentes no Sudeste do Brasil

Rubiaceae Juss. é a quarta família em número de espécies entre as Angiospermas no Mundo e no Neotrópico, apresentando grande diversidade de espécies com representantes na maioria dos biomas. No Brasil são registrados 124 gêneros e 1.395 espécies sendo considerada uma das principais famílias da flora brasileira. O presente trabalho trata do estudo palinológico de 61 espécies da família Rubiaceae subordinadas às tribos Coussareeae Benth. & Hook.f e Psychotrieae Cham. & Schltdl. ocorrentes no Sudeste do Brasil, com a finalidade de descrever a morfologia polínica e estabelecer atributos polínicos úteis à taxonomia do grupo. O material botânico utilizado foi obtido de exsicatas depositadas nos herbários nacionais (BHCB, GUA, HB, R, RB e SP). Os grãos de pólen foram tratados pelo método acetolítico e ou pelo método de acetólise láctica, sendo posteriormente mensurados, descritos e fotomicrografados em microscopia de luz. Para análise em microscópio eletrônico de varredura (MEV), as anteras foram rompidas e os grãos de pólen, não acetolisados, espalhados sobre uma fita de carbono. Foram caracterizados quanto à forma, ao tamanho, ao tipo de abertura, à polaridade e à ornamentação da sexina. Os grãos de pólen das espécies estudadas variaram de médios a grandes, apolares ou isopolares, oblato-esferoidais a subprolatos; em relação à abertura foram encontrados grãos de pólen inaperturados, quando encontrada, apresentaram colpos, cólporos ou poros e o número de aberturas variou de 2-3-4 a aperturados a pantoaperturados. A ornamentação da sexina variou entre rugulada, microrreticulada e reticulada. Coussareeae se caracterizou por apresentar grãos de pólen tricolporados ou 2-3-4-porados, enquanto Psychotrieae, inaperturados, 3-4-colpados ou pantoporados. Pelos resultados obtidos pode-se constatar que as características polínicas são importantes para a identificação das espécies e circunscrição genérica, sendo a família considerada euripolínica, A palinologia é, portanto, um forte caráter taxonômico, uma vez que as tribos, os gêneros e as espécies são distintas palinologicamente

Sistema vascular e atividade cambial em Alibertia concolor (Cham) k. Schum. (Rubiaceae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo comparativo da toxidez de Palicourea juruana (Rubiaceae) para búfalos e bovinos

O estudo foi realizado com os objetivos de estabelecer a sensibilidade dos búfalos a Palicourea juruana e agregar novos dados sobre a toxidez dessa planta para bovinos. Embora os quadros clínico-patológicos tenham sido semelhantes, a comparação das doses letais para búfalos (entre 1 e 2 g/kg) e para bovinos (0,25 g/kg) estabelece o búfalo como pelo menos quatro vezes mais resistente. Em experimentos realizados 10 anos antes - com amostras de P. juruana coletadas na mesma fazenda no Pará, em julho de 1993, início da época de seca, portanto apenas 2 meses mais tarde do que os agora realizados em maio de 2003 - a dose letal para bovinos foi de 2 g/kg. Não encontramos explicação para a toxicidade extremamente elevada da planta verificada nesse estudo.

Comparação da sensibilidade de bovinos e búfalos à intoxicação por Palicourea marcgravii (Rubiaceae)

O presente estudo foi realizado para verificar se búfalos são mais resistentes do que bovinos à ação tóxica de Palicourea marcgravii, mediante a administração da planta por via oral, simultaneamente, a bovinos e a búfalos. Foram usados sete búfalos e três bovinos. Verificou-se que em búfalos doses de 0,5 g/kg, 1,0 g/kg e 2,0 g/kg não causaram sintomas de intoxicação. As doses de 3,0 g/kg, 4,0 g/kge 6,0 g/kg causaram a morte dos búfalos. Em bovinos, a dose de 0,25g/kg não causou sinais clínicos de intoxicação, enquanto que doses de 0,5 g/kg e 2,0 g/kg causaram a morte. A influência do exercício sobre o aparecimento dos sintomas, o prazo decorrido desde o começo da administração da planta até o início de sintomas, e os próprios sintomas, foram semelhantes nas duas espécies animais. O curso clínico foi mais longo nos búfalos. Enquanto nos bovinos o período entre o aparecimento dos sintomas graves e a morte foi de 9 a 17 minutos, nos búfalos variou de 10 minutos a 1 hora e 28 minutos. Pode se concluir que os bubalinos são aproximadamente seis vezes mais resistentes do que os bovinos à ação tóxica de P. marcgravii. O menor índice de mortes pela ação de plantas tóxicas na Amazônia em búfalos é, pelo menos em parte, devido à maior resistência do búfalo à intoxicação por essa planta. Outro fator responsável pelo menor número de mortes em búfalos pela intoxicação por plantas, na Amazônia, poderia ser que os búfalos preferem a várzea, que é o habitat de Arrabidaea bilabiata, a segunda planta tóxica mais importante da Amazônia, menos tóxica do que P. marcgravii, e com habitat na terra firme. Em áreas onde ocorre P. marcgravii seria mais prudente, para diminuir os prejuízos, criar búfalos em lugar de bovinos. A causa dessa maior resistência do búfalo merece ser investigada para a eventual elaboração de métodos profiláticos da intoxicação por P. marcgravii em bovinos. Por outro lado, pesquisadores australianos modificaram geneticamente a bactéria ruminal Butyrivibrio fibrisolvens, mediante a introdução de um gene, isolado de Moraxella sp, que codifica uma dehalogenase, capaz de hidrolizar fluoroacetato. A transferência de B. fibrisolvens geneticamente modificado para o rúmen de animais ingerindo plantas que contêm fluoroacetato, como é o caso de P. marcgravii, seria um método viável para o controle da intoxicação mediante a detoxificação ruminal do princípio ativo. Em contatos preliminares o diretor responsável do consórcio na Austrália responsável pela modificação da bactéria, declarou o interesse em vender a tecnologia ao nosso país, porém seria necessário saber se é possível importar essa bactéria geneticamente modificada no Brasil. Caso positivo, seria indispensável realizar pesquisas sobre a viabilidade e a metodologia para o uso dessa bactéria em nosso meio.

Anatomia comparada do lenho de Tabebuia aurea (Bignoniaceae) e Tocoyena formosa (Rubiaceae) que ocorrem no cerrado e na caatinga

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Botânica) - IBB