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Tipo: Tese
Título: Qualidade de sementes de Ricinus communis L. submetidas ao envelhecimento: perfil metabolômico, transcriptômico, enzimático e fisiológico
Autor(es): Jesus, Thamires Soares Ricardo
Primeiro Orientador: Fernandez, Luzimar Gonzaga
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Hotta, Carlos Takeshi
metadata.dc.contributor.referee1: Fernandez, Luzimar Gonzaga
metadata.dc.contributor.referee2: Del Bem, Luiz Eduardo Vieira
metadata.dc.contributor.referee3: Silva-Man, Renata
metadata.dc.contributor.referee4: Rabbani, Allívia Rouse Carregosa
metadata.dc.contributor.referee5: Simões, Rafael da Conceição
Resumo: Para avaliar o vigor das sementes, é possível realizar o envelhecimento acelerado (EA), que consiste em submeter as sementes a alta temperatura e umidade. Além disso, esse teste permite avaliar o comportamento das sementes a nível fisiológico, bioquímico e molecular. Objetivou-se nesse estudo avaliar o comportamento de sementes das cultivares BRS 188 Paraguaçu e BRS 149 Nordestina de Ricinus communis L. antes e após serem submetidas ao EA quanto perfil metabolômico, transcriptômico, enzimático e fisiológico. Foram realizadas as seguintes análises: caracterização inicial das sementes, padronização do EA, grau de umidade das sementes, teste de germinação, determinação da condutividade elétrica e pH do exsudato, teste de tetrazólio, peroxidação lipídica (níveis de malonaldeído – MDA), determinação das atividades das enzimas antioxidantes (superóxido dismutase – SOD, catalase – CAT, ascorbato peroxidase – APX, monodehidroascorbato redutase – MDHAR, dehidroascorbato redutase – DHAR, glutationa redutase – GR, glutationa peroxidase – GPX e glutationa S-transferase – GST). Realizou-se a avaliação de metabólitos primários e secundários por metabolômica, e a produção dos transcritos através do teste de RNA-seq para as sementes de BRS 188 Paraguaçu. Nas sementes BRS 188 Paraguaçu após o EA, ocorreu perda de vigor, aumento da condutividade elétrica, alteração na produção de metabólitos primários (galactinol, mio-inossitol, melibiose, ácido glioxílico, sorbitol, inositol, xilose, sacarose e ribitol) e secundários das classes dos terpenos, compostos fenólicos e alcaloides, e maior expressão de genes, principalmente do metabolismo energético. Em resposta a EA, o aumento da concentração de MDA e da atividade de APX e CAT só foi significativo na semente inteira, enquanto a SOD e a DHAR foram enzimas que apresentaram aumento significativo da atividade na semente inteira e no embrião. A alteração de atividade de GST e GPX foi significativa apenas em amostras dos embriões. Já a cultivar BRS 149 Nordestina, apresentou após o EA redução significativa na viabilidade, com danos de membrana e aumento da peroxidação lipídica. O aumento da atividade de SOD, APX e DHAR foram significativos nas sementes inteiras e no embrião, enquanto a atividade da CAT teve aumento na semente inteira. MDHAR, GR e GPX, aumentou significativamente apenas no embrião. Ao analisar os mecanismos fisiológico, bioquímico e molecular das sementes após o EA, MDA, SOD e DHAR, e o aumento de eletrólitos no exsudado são biomarcadores bioquímicos para a avaliação da qualidade das sementes, assim como, os genes importantes para o metabolismo energético são biomarcadores adequados para avaliação de qualidade de sementes desta espécie.
Abstract: To assess seed vigor, it is possible to perform accelerated aging (AA), which consists of submitting the seeds to high temperature and humidity. In addition, this test makes it possible to evaluate the behavior of seeds at a physiological, biochemical and molecular level. The objective of this study was to evaluate the behavior of seeds of cultivars BRS 188 Paraguaçu and BRS 149 Nordestina of Ricinus communis L. before and after being submitted to AA regarding the metabolomic, transcriptomic, enzymatic and physiological profile. The following analyzes were carried out: initial characterization of seeds, AA standardization, seed moisture contente, germination test, determination of electrical conductivity and pH exudate, tetrazolium test, lipid peroxidation (malonaldehyde levels - MDA), determination of the activities of antioxidant enzymes (superoxide dismutase – SOD, catalase – CAT, ascorbate peroxidase – APX, monodehydroascorbate reductase – MDHAR, dehydroascorbate reductase – DHAR, glutathione reductase – GR, glutathione peroxidase – GPX and glutathione S-transferase – GST). The evaluation of primary and secondary metabolites by metabolomics, and the production of transcripts through the RNA-seq test for the seeds of BRS 188 Paraguaçu. In the BRS 188 Paraguaçu seeds after the AA, there was a loss of vigor, increase in electrical conductivity, alteration in the production of primary (galactinol, myo-inossitol, melibiose, glyoxylic acid, sorbitol, inositol, xylose, sucrose and ribitol) and secondary metabolites of the terpene, phenolic and alkaloid classes, and greater gene expression, especially energy metabolismo. In response to AA, the increase in MDA concentration and APX and CAT activity was only significant in the whole seed, while SOD and DHAR were enzymes that showed a significant increase in activity in the whole seed and in the embryo. The change in GST and GPX activity was significant only in embryo samples. The cultivar BRS 149 Nordestina, showed after AA a significant reduction in viability, with membrane damage and increased lipid peroxidation. The increase in SOD activity, APX and DHAR were significant in whole seeds and the embryo, while CAT activity in the whole seed. MDHAR, GR and GPX, activity increased significantly only in the embryo. When analyzing the physiological, biochemical and molecular mechanisms of seeds after AE, that MDA, SOD and DHAR, and the increase of electrolytes in the exudate are biochemical biomarkers for the evaluation of seed quality, even as, the genes important for energy metabolism are suitable biomarkers for evaluating the quality of seeds of this species.
Palavras-chave: Cultivar BRS 188 Paraguaçu
Cultivar 149 Nordestina
Viabilidade
Vigor
Metabolismo energético
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Ciências da Saúde - ICS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Bioquímica e Biologia Molecular (PMBqBM) 
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/36020
Data do documento: 4-Mar-2022
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