Characterization of natural genetic variation in tomato (Solanum lycopersicum) for root ammonium uptake (2021)
- Authors:
- Autor USP: RAGAZZO, GABRIEL DE OLIVEIRA - CENA
- Unidade: CENA
- DOI: 10.11606/D.64.2021.tde-04092023-134221
- Subjects: REGULAÇÃO GÊNICA; FERTILIZAÇÃO
- Keywords: Ammonium transporters; Cinética de Absorção; Eficiência no uso de nitrogênio; Fertilização nitrogenada; Gene regulation; Nitrogen fertilization; Nitrogen use efficiency; Regulação gênica; Transportadores de amônio; Uptake kinetic
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A maioria das plantas cultivadas, e especialmente o tomateiro (Solanum lycopersicum), requer grandes quantidades de nitrogênio (N) para atingir altos índices de produtividade. Consequentemente, quantidades excessivas de fertilizantes nitrogenados são fornecidas durante o cultivo. A investigação da variabilidade genética natural para absorção de N pode ajudar a projetar estratégias genéticas para melhorar a eficiência do uso de N (EUN) em tomateiro e, em última instância, diminuir a quantidade de fertilizantes aplicados. Para plantas, o amônio é a fonte preferencial de N e é transportado através de proteínas da família AMMONIUM TRANSPORTERS (AMTs). Assim, o objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar AMTs, bem como possíveis regulações que alteram a absorção de amônio em tomateiro. Em uma análise genômica, oito AMTs foram identificados em tomateiro, dos quais quatro não haviam sido descritos antes. Os SlAMTs apresentaram diferenças significativas na expressão entre os tecidos vegetais, indicando possíveis funções específicas para cada gene. Na raiz, SlAMT1.1 foi o mais expresso e é descrito como o principal responsável pela absorção de amônio em diversas espécies. Uma análise de diversidade indicou a presença de grande variabilidade na sequência de SlAMT1.1 entre acessos de tomateiros cultivados e espécies selvagens de Solanum (seção Lycopersicon). Um estudo da cinética de absorção de amônio marcado com 15N sob diferentes disponibilidades de N foi realizado entreos genótipos S. lycopersicum cv. M82, S. pimpinellifolium, S. habrochaites e S. chmielewskii. Quando o N foi fornecido em suficiência, S. chmielewskii apresentou um maior influxo de 15N-amônio, o que se correlacionou com um nível mais alto de expressão de SlAMT1.1 neste genótipo. Durante a ressuplementação de amônio, os genótipos S. habrochaites e S. chmielewskii apresentaram menor inibição do processo de absorção de 15N-amônio quando comparados com S. lycopersicum cv. M82 e S. pimpinellifolium. Os níveis de expressão sugerem uma regulação alostérica diferencial de SlAMT1.1 nesses genótipos. Esses resultados sugerem que a variabilidade no gene SlAMT1.1 entre genótipos de tomateiro pode fornecer diferentes padrões de atividade proteica e expressão gênica sob diferentes condições de N. Finalmente, um estudo de associação ampla genômica (GWAS) usando 31 acessos de tomateiro foi realizado e indicou a presença de um SNP (GC) na região 3' UTR de um gene 14-3-3, que parece necessário para modular o expressão de SlAMT1.1. Evidências adicionais sugerem que esse locus está associado à sinalização por brassinosteroides, embora mais estudos sejam necessários para melhor descrever esse mecanismo. Em suma, a variação genética natural em tomateiro apresenta grande potencial para o melhoramento de novas cultivares com maior eficiência no uso do nitrogênio
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2021
- Data da defesa: 06.08.2021
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
RAGAZZO, Gabriel de Oliveira. Characterization of natural genetic variation in tomato (Solanum lycopersicum) for root ammonium uptake. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-04092023-134221/. Acesso em: 29 maio 2024. -
APA
Ragazzo, G. de O. (2021). Characterization of natural genetic variation in tomato (Solanum lycopersicum) for root ammonium uptake (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-04092023-134221/ -
NLM
Ragazzo G de O. Characterization of natural genetic variation in tomato (Solanum lycopersicum) for root ammonium uptake [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-04092023-134221/ -
Vancouver
Ragazzo G de O. Characterization of natural genetic variation in tomato (Solanum lycopersicum) for root ammonium uptake [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-04092023-134221/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.64.2021.tde-04092023-134221 (Fonte: oaDOI API)
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