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Tese

Caracterização do gene da pectina acetilesterase específica do pistilo de Nicotiana tabacum L. (Solanaceae) (2009)

  • Authors:
  • Autor USP: QUIAPIM, ANDRÉA CARLA - FFCLRP
  • Unidade: FFCLRP
  • Sigla do Departamento: 592
  • Subjects: REPRODUÇÃO VEGETAL; POLÍMEROS (QUÍMICA ORGÂNICA); EXPRESSÃO GÊNICA
  • Language: Português
  • Abstract: Recentemente, uma análise por "macroarray" identificou um gene preferencial de estigmas/estiletes de Nicotiana tabacum, codificando uma pectina .acetilesterase (Quiapim, 2005; Quiapim et al., 2009), o qual foi denominado .NtPAE1 (Nicotiana tabacum pectin acetylesterase 1). A análise por RT-PCR em: tempo real, feita com RNA dos diferentes órgãos vegetativos e reprodutivos da planta, confirmou que este gene é específico de pistilo, com maior expressão nos estigmas/estiletes (Quiapim, 2005). O nível de expressão do gene NtPAE1 nos estigmas/estiletes e ovários, durante os 12 estágios do desenvolvimento floral, foi analisado e mostrou que os maiores níveis de expressão ocorrem nos estágios desenvolvimentais tardios, próximos da ântese. Experimentos de hibridização "in situ" demonstraram que NtPAE1 é expresso nos tecidos especializados do estigma/estilete, atravessados pelo tubo polínico durante seu crescimento em direção ao ovário. Nos estágios tardios do desenvolvimento floral, estes tecidos e diminuem a adesão celular e formam espaços intercelulares, que são preenchidos pelo exudato. As pectinas da parede celular funcionam como moléculas de adesão e pectinases podem ter um papel na formação dos espaços intercelulares nos tecidos do pistilo. Para compreender melhor a função do gene NtPAE1 no processo reprodutivo, foram produzidas plantas transgênicas superexpressando e silenciando este gene. Dentre 15 plantas independentes de superexpressão, 2 plantas transgênicas(PAESp 8.1 e PAESp 10.1) apresentaram flores de tamanho menor e com pistilos aparentemente mais finos, em comparação com as flores da planta selvagem (SR1). De 8 plantas de silenciamento (RNAi) obtidas, apenas a planta transgênica (PAERi 16.2) com o menor nível de expressão de NtPAE1 apresentou flores mais robustas e firmes, caracterizando um fenótipo d.iferenciado da planta selvagem. Além das diferenças morfológicas, esta planta é estéril e incapaz de produzir frutos. A autopolinização controlada desta planta transgênica não resultou na formação de frutos e seu pólen não foi capaz de produzir frutos em plantas selvagens. Por outro lado, polinizações com pólen da planta selvagem SR1 em pistilos da planta transgênica (PAERi16.2) produziram frutos, mas evidenciaram um retardo no crescimento do tubo polínico quando comparado com a autopolinização de SR 1. Estudos por microscopia de fluorescência e microscopia eletrônica de varredura demonstraram alterações morfológicas no pólen da planta PAERi16.2. Embora o mecanismo preciso, responsável pela alteração fenotípica do pólen da planta transgênica, não seja conhecido, é possível inferir que o silenciamento da PAE tenha afetado o desenvolvimento adequado dos grãos de pólen. Adicionalmente, os estigmas/estiletes da planta PAERi 16.2, no estágio 11 do desenvolvimento floral, quando corados com vermelho de rutênio, demonstraram maior presença de pectinas no tecido transmissor do estilete,enquanto que os estigmas/estiletes da planta PAESp 8.1 mostraram redução das pectinas, quando comparados com os estigmas/estiletes de SR1. Os resultados obtidos apóiam a hipótese de que o gene NtPAE1 apresenta um papel na regulação da degradação de pectina nos tecidos especializados do pistilo, contribuindo para a formação de espaços intercelulares e facilitando o crescimento do tubo polínico. Para compreender o processo evolutivo do gene para PAE em diferentes espécies de Nicotiana, foram feitas amplificações da seqüência correspondente ao gene NtPAE1 a partir do DNA genômico de N. sylvestris, N. tabacum, N. tomentosiformis, N. otophora e N. alata, utilizando "primers" para regiões conservadas. Foram realizadas comparações entre as seqüências utilizando o programa HYPHY, considerando Solanum lycopersicum como grupo externo. Os resultados mostraram uma grande similaridade entre as seqüências das diferentes espécies de Nicotiana. Esta conservação de sequência durante a evolução pode ser vista como um forte indicativo de que a enzima PAE possui uma grande importância funcional
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 12.08.2009
    • How to cite
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    • ABNT

      QUIAPIM, Andréa Carla. Caracterização do gene da pectina acetilesterase específica do pistilo de Nicotiana tabacum L. (Solanaceae). 2009. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2009. . Acesso em: 28 dez. 2025.

    • APA

      Quiapim, A. C. (2009). Caracterização do gene da pectina acetilesterase específica do pistilo de Nicotiana tabacum L. (Solanaceae) (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto.

    • NLM

      Quiapim AC. Caracterização do gene da pectina acetilesterase específica do pistilo de Nicotiana tabacum L. (Solanaceae). 2009 ;[citado 2025 dez. 28 ]

    • Vancouver

      Quiapim AC. Caracterização do gene da pectina acetilesterase específica do pistilo de Nicotiana tabacum L. (Solanaceae). 2009 ;[citado 2025 dez. 28 ]

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