Expression profiling and sequence diversity of novel DREB genes from common bean (Phaseolus vulgaris L.) and their association with drought-related traits

Common bean is a major dietary component in several countries, but its productivity is negatively affected by abiotic stresses. Dissecting candidate genes involved in abiotic stress tolerance is a paramount step toward the improvement of common bean performance under such constraints. Thereby, this thesis presents a systematic analysis of the DEHYDRATION RESPONSIVE ELEMENT-BINDING (DREB) gene subfamily, which encompasses genes that regulate several processes during stress responses, but with limited information for common bean. First, a series of in silico analyses with sequences retrieved from the P. vulgaris genome on Phytozome supported the categorization of 54 putative PvDREB genes distributed within six phylogenetic subgroups (A-1 to A-6), along the 11 chromosomes. Second, we cloned four novel PvDREB genes and determined their inducibility-factors, including the dehydration-, salinity- and cold-inducible genes PvDREB1F and PvDREB5A, and the dehydration- and cold-inducible genes PvDREB2A and PvDREB6B. Afterwards, nucleotide polymorphisms were searched through Sanger sequencing along those genes, revealing a high number of single nucleotide polymorphisms within PvDREB6B by the comparison of Mesoamerican and Andean genotypes. The nomenclature of PvDREB6B is discussed in details. Furthermore, we used the BARCBean6K_3 SNP platform to identify and genotype the closest SNP to each one of the 54 PvDREB genes. We selected PvDREB6B for a broader study encompassing a collection of wild common bean accessions of Mesoamerican origin. The population structure of the wild beans was accessed using sequence polymorphisms of PvDREB6B. The genetic clusters were partially associated with variation in latitude, altitude, precipitation and temperature throughout the areas such beans are distributed. With an emphasis on drought stress, an adapted tube-screening method in greenhouse conditions enabled the phenotyping of several drought-related traits in the wild collection. Interestingly, our data revealed a correlation between root depth, plant height and biomass and the environmental data of the location of the accessions. Correlation was also observed between the population structure determined through PvDREB6B and the environmental data. An association study combining data from the SNP array and DREB polymorphisms enabled the detection of SNP associated with drought-related traits through a compressed mixed linear model (CMLM) analysis. This thesis highlighted important features of DREB genes in common bean, revealing candidates for further strategies aimed at improvement of abiotic stress tolerance, with emphasis on drought tolerance

O cuidado no espaço de intermedicalidade em uma aldeia indígena

O objetivo deste estudo foi interpretar a realidade social e política, na qual se estabelece o cuidado intercultural vivenciado por indivíduos na zona de intermedicalidade de uma aldeia, partindo da perspectiva dos usuários indígenas e dos profissionais de saúde ameríndios e não-indígenas. As bases teóricas que ancoraram a coleta e análise interpretativa dos dados incluíram: a Etnografia, Antropologia Interpretativa, Modelos explanatórios e abordagem cultural safety. Mediante aprovação do Comitê Nacional de Ética em Pesquisa, procedeu-se trabalho de campo na Terra Indígena Buriti, localizada nos munícipios Sidrolândia e Dois Irmãos do Buriti, Mato Grosso do Sul, Brasil. Realizou-se observação participante nas unidades de saúde e no cotidiano das famílias nas aldeias, bem como no Pólo de Sidrolândia. Realizaram-se entrevistas semiestruturadas com 16 indígenas usuários do serviço, 12 profissionais de saúde terenas e seis trabalhadores de saúde não-indígenas. A análise dos dados, simultânea à coleta, ocorreu na perspectiva da Hermenêutica Dialética por meio da análise temática. Os preceitos éticos foram seguidos. Neste estudo, identificaram-se dois temas: 1) \"Doença é pior que a morte: explicações sobre o processo de adoecimento\" retrata como o processo saúde-doença é interpretado pelos participantes. Saúde, para os terenas, é um aspecto primordial na vida deles. O processo de adoecer envolve a perda e/ou a redução da disposição física, psíquica e espiritual para desenvolver atividades cotidianas. Espiritualidade, higiene, alimentação e a questão da posse de terra impactam o processo de adoecimento terena. 2) \"A intermedicalidade do sistema de cuidado em saúde terena\" que retrata os significados atribuídos pelos participantes à coexistência e intercomunicações (intermedicalidade) entre as formas de cuidados em saúde terena: medicina terena, espiritualidade, modo de vida e o serviço oficial de atenção à saúde (sistema Pólo/Posto). O sistema de cuidado dos terenas revela o processo de indigenização dos serviços de saúde. A medicina terena é entendida sob dois âmbitos: um centralizado no conhecimento tradicional indígena, que inclui uso de ervas, atividades de parteiras e de \"puxadores de pernas\"; e outro nos aspectos místicos e sobrenaturais para sua execução: rezas e prática da pajelança, com destaque para redução do número de pajés. A espiritualidade como opção terapêutica é representada pela fé do terena em Deus, concretizada pela oração. O modo de vida do terena engloba principalmente dois aspectos: centralidade na família e o cuidado com higiene individual e ambiental. O sistema Polo/Posto é procurado pelo terena conforme a cartela de serviços ofertada pelas unidades e segundo suas necessidades peculiares, os casos que o terena \"não consegue resolver\". Neste âmbito de cuidado, há a produção de encontros do cuidado pautados pelo vínculo, confiança, diálogo e agir dos profissionais culturalmente sensível. Há, também, desencontros do cuidado favorecidos por prioridades estabelecidas em metas, atendimento queixa-conduta e precária infraestrutura. Observou-se um processo maciço do uso de medicação. Os aspectos identificados nos relatos dos participantes sobre o sistema de cuidado terena são atravessados pela historicidade do povo terena, questão da posse de terra, medicalização da sociedade, higienismo, integração entre corpo, cosmos e terra, espiritualidade com diversidade religiosa, cultura terena centrada na família, atividades programáticas de saúde na atenção básica, biomedicina, transporte precário e baixa resolutividade. Diabetes e hipertensão arterial foram as doenças registradas pelo Pólo e significadas pelos participantes como as principais enfermidades da população. Há a coexistência de medicinas híbridas em todos âmbitos de cuidado em saúde terena. É importante que a intermedicalidade ocorra nos espaços do sistema Pólo/Posto sem sobreposição do saber médico e/ou da lógica institucional à sabedoria terena

Genetic diversity and susceptibility to Vip3Aa20 protein in Brazilian populations of Helicoverpa armigera and Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae)

Helicoverpa armigera (Hübner) was officially reported in Brazil in 2013. This species is closely related to Helicoverpa zea (Boddie) and has caused significant crop damage in Brazil. The use of genetically modified crops expressing insecticidal protein from Bacillus thuringiensis (Berliner) has been one of the control tactics for managing these pests. Genetically modified maize expressing Vip3Aa20 was approved to commercial use in Brazil in 2009. Understanding the genetic diversity and the susceptibility to B. thuringiensis proteins in H. armigera and H. zea populations in Brazil are crucial for establishing Insect Resistance Management (IRM) programs in Brazil. Therefore, the objectives of this study were: (a) to infer demographic parameters and genetic structure of H. armigera and H. zea Brazil; (b) to assess the intra and interspecific gene flow and genetic diversity of H. armigera and H. zea; and (c) to evaluate the susceptibility to Vip3Aa20 protein in H. armigera and H. zea populations of Brazil. A phylogeographic analysis of field H. armigera and H. zea populations was performed using a partial sequence data from the cytochrome c oxidase I (COI) gene. H. armigera individuals were most prevalent on dicotyledonous hosts and H. zea individuals were most prevalent on maize crops. Both species showed signs of demographic expansion and no genetic structure. High genetic diversity and wide distribution were observed for H. armigera. A joint analysis indicated the presence of Chinese, Indian, and European lineages within the Brazilian populations of H. armigera. In the cross-species amplification study, seven microsatellite loci were amplified; and showed a potential hybrid offspring in natural conditions. Interespecific analyses using the same microsatellite loci with Brazilian H. armigera and H. zea in compare to the USA H. zea were also conducted. When analyses were performed within each species, 10 microsatellites were used for H. armigera, and eight for H. zea. We detected high intraspecific gene flow in populations of H. armigera and H. zea from Brazil and H. zea from the USA. Genetic diversity was similar for both species. However, H. armigera was more similar to H. zea from Brazil than H. zea from the USA and some putative hybrid individuals were found in Brazilian populations.Tthere was low gene flow between Brazilian and USA H. zea. The baseline susceptibility to Vip3Aa20 resulted in low interpopulation variation for H. zea (3-fold) and for H. armigera (5-fold), based on LC50. H. armigera was more tolerant to Vip3Aa20 than H. zea (≈ 40 to 75-fold, based on CL50). The diagnostic concentration for susceptibility monitoring, based on CL99, was fairly high (6,400 ng Vip3Aa20/cm2) for H. zea and not validated for H. armigera due to the high amount of protein needed for bioassays. Implementing IRM strategies to Vip3Aa20 in H. armigera and H. zea will be of a great challenge in Brazil, mainly due to the low susceptibility to Vip3Aa20 and high genetic diversity and gene flow in both species, besides a potential of hybrid individuals between H. armigera and H. zea under field conditions.