Heterochromatic knobs gene-like effects on flowering time, and the seed aging epigenetic-genetic program in maize (2020)
- Authors:
- Autor USP: CARVALHO, RENATA FLÁVIA DE - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LGN
- Subjects: CROMOSSOMOS VEGETAIS; ENVELHECIMENTO; EPIGÊNESE GENÉTICA; FLORAÇÃO; GENES; GENOMAS; MILHO; SEMENTES
- Language: Inglês
- Abstract: O milho (Zea mays spp. mays) é uma espécie cultivada conhecida por sua ampla variabilidade genética. Grande parte da diversidade observada no tamanho dos genomas é devido a presença de sequências repetitivas, as quais podem compor até 90% de DNA em uma espécie. De modo especial, knobs são regiões de heterocromatina constitutiva presentes no genoma do milho e devido à sua natureza repetitiva, nenhuma função específica foi atribuída até o momento. Por ser uma região citológica visivelmente observada ao microscópio, os knobs dão ao genoma do milho uma variabilidade cariotípica única. Apesar de nenhuma função atribuída, há evidências de uma possível influência dos knobs sobre características fenotípicas do milho. O envelhecimento de sementes é uma área igualmente relevante, pois pode subsidiar práticas de armazenamento de sementes, as quais são primordiais para a conservação de recursos genéticos, incluindo a cultura do milho. Existe uma relação entre o envelhecimento de sementes e o impacto sobre rendimento das culturas e isto tem sido demonstrado por meio de estudos citogenéticos e fisiológicos. No entanto, um entendimento mais aprofundado sobre as consequências do envelhecimento sobre o epigenoma das plantas ainda permanece obscuro. Nesse contexto, estrutura-se os dois capítulos desta tese, os quais apresentam objetivos bem distintos, mas que são complementares no que diz respeito à contribuição científica para as áreas de genética e melhoramento do milho. O primeiro capítulodiscutiu as hipóteses da contribuição dos knobs heterocromáticos para o tamanho do genoma e o tempo de florescimento em milho. Neste estudo foram utilizadas famílias de linhagens isogênicas de milho (JD 1-3, JD 2-1 e JD 4-4) e os híbridos obtidos entre elas, mapeadas para os knobs em posições específicas nos cromossomos 3, 5, 7 e 9. Todo este material foi caracterizado quanto ao tempo de florescimento masculino e feminino e o tamanho do genoma. Os dados foram analisados por meio de uma adaptação do Genome-Wide Association Study (GWAS), onde os knobs foram utilizados em lugar dos marcadores moleculares de polimorfismo de nucleotídeo único (SNPs). Estas análises mostraram uma associação significativa entre o knob no braço curto do cromossomo 9 e o tempo de florescimento, no qual a presença do knob em homozigose ou heterozigose pode levar a uma redução no tempo de florescimento do milho, tornando-o mais precoce. O segundo capítulo teve como objetivo avaliar os efeitos do envelhecimento natural de sementes e seus impactos na germinação, comportamento dos cromossomos e da cromatina do milho. Foram utilizados neste estudo genótipos da família de linhagens JD 4-1, os quais foram mantidos armazenados por 24 anos em câmara fria. Sementes envelhecidas e não-envelhecidas foram analisadas comparativamente quanto aos parâmetros de índice mitótico, alterações cromossômicas, porcentagem de germinação, análises meióticas e metilação do DNA. Houve diferenças significativas entre ostratamentos para todos os parâmetros analisados. O resultado mais expressivo foi observado no nível de metilação, no qual as sementes envelhecidas apresentaram valores médios de metilação do DNA maiores do que as sementes não envelhecidas. Entre as sementes envelhecidas também houve diferenças quanto a metilação, mostrando que há uma resposta genótipo-específico ao envelhecimento. A ação combinada entre o componente genético e a indexação epigenética contribuíram para manutenção da viabilidade das sementes envelhecidas após longos anos de armazenamento
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2020
- Data da defesa: 02.12.2020
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ABNT
CARVALHO, Renata Flávia de. Heterochromatic knobs gene-like effects on flowering time, and the seed aging epigenetic-genetic program in maize. 2020. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-14012021-140924/. Acesso em: 28 jan. 2026. -
APA
Carvalho, R. F. de. (2020). Heterochromatic knobs gene-like effects on flowering time, and the seed aging epigenetic-genetic program in maize (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-14012021-140924/ -
NLM
Carvalho RF de. Heterochromatic knobs gene-like effects on flowering time, and the seed aging epigenetic-genetic program in maize [Internet]. 2020 ;[citado 2026 jan. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-14012021-140924/ -
Vancouver
Carvalho RF de. Heterochromatic knobs gene-like effects on flowering time, and the seed aging epigenetic-genetic program in maize [Internet]. 2020 ;[citado 2026 jan. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-14012021-140924/
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