Caracterização de genes expressos durante o crescimento e maturação de frutos de café.

O objetivo do estudo foi caracterizar funcionalmente genes-chave expressos durante o crescimento e a maturação de frutos de cultivares de Coffea arabica L, pois a planta apresenta várias floradas, fato que resulta na maturação desigual de frutos, inclusive na mesma florada. Para o estudo foram utilizadas frutos em desenvolvimento das cultivares: Mundo Novo IAC 388-17, Catuaí Vermelho IAC 144, Icatu Vermelho IAC 4045, Obatã IAC 1669-20 e Icatu Precoce IAC 3282. Os genes escolhidos para análise foram: o fator de transcrição Leafy Cotyledon (LEC1) e as enzimas álcool acyl transferase e ácido 1-carboxílico 1-aminociclopropano (ACC) oxidase, os quais estão relacionados com os processos de desenvolvimento do embrião, composição química da semente e maturação do fruto, respectivamente. A expressão dos genes foi avaliada através da metodologia de RT-PCR, utilizando RNA total extraído dos frutos. Os resultados apresentados evidenciam que o padrão de expressão dos genes ACC oxidase, LEC1 e álcool acyl transferase são compatíveis com o esperado em frutos climatéricos e, as variações na expressão dos genes observada entre as cultivares sugerem que a composição química e a maturação dos frutos podem diferir ao longo do desenvolvimento dos frutos

Expressão gênica diferencial em fruto de Coffea arabica L. em diferentes estádios de desenvolvimento e maturação.

O cafeeiro arábica apresenta além da florada principal outras sucessivas floradas, o que resulta em uma maturação desuniforme dos frutos. A diferença de maturação entre e dentro de floradas, traz inconvenientes à colheita, tornando-a onerosa e prejudicando a qualidade final da bebida. Durante o processo de desenvolvimento e maturação dos frutos de café vários genes são ativados. O objetivo desse trabalho é então avaliar como os genes ?galactosidase e ?mannanase relacionados ao desenvolvimento e aturação dos frutos se comportam nas diferentes fases de maturação dos frutos. O datamining foi realizado utilizando-se seqüências dos genes ?galactosidase e ?mannanase de Coffea presentes no GenBank. Oligos gene específicos foram desenhados a partir das seqüências identificadas no Banco do Genoma Café. Análises do padrão de expressão demonstraram que transcritos correspondentes à galactosidase são observados a partir da fase de frutos em expansão e se mantém presentes até o estágio de fruto cereja. Já a expressão da ?mannanase é observada ao longo de todo o desenvolvimento do fruto, com um maior acúmulo na fase de frutos verdes. Estes resultados, apesar de representarem uma caracterização inicial do padrão de expressão em frutos, são essenciais para estabelecimento de parâmetros agronômicos e da metodologia para análise molecular em frutos de cultivares comerciais do IA

Metodologia para avaliação do comportamento fenológico de cultivares de Coffea arabica.

O estudo foi realizado com o objetivo de observar, no momento da colheita, o comportamento fenológico de cultivares de Coffea arabica, para identificar diferenças de uniformidade na maturação e definir ciclos: precoces, médios e tardios em duas safras consecutivas, 2004/2005 e 2005/2006. Os dois anos agrícolas foram bastante distintos climaticamente, fazendo com que as cultivares tivessem comportamentos diferentes, inclusive quanto ao número de floradas significativas, o que proporcionou aumento de desuniformidade na colheita. Com os resultados obtidos, observou que o desenvolvimento fenológico é uma característica altamente influenciada pelo ambiente e, para avaliação de ciclos e uniformidade as cultivares, devem ser avaliadas por mais de duas safras consecutivas

Expressão gênica em grãos de café submetidos a diferentes tratamentos pós-colheita-uma análise preliminar.

O conhecimento sobre como os tipos de processamento pós-colheita interferem na qualidade final de bebida é essencial para que cafés com qualidades especiais possam ser desenvolvidos. Dentre as características que podem ser diretamente influenciadas pelo processamento, a composição química do grão é a de maior interesse. Fatores como a regulação da expressão de genes e a atividade de enzimas específicas são determinantes para esta composição. Neste contexto, o objetivo deste estudo preliminar foi avaliar como os processamentos por via seca e úmida afetam o padrão de expressão dos genes isocitrato liase (ICL), ?-mananase (MAN) e ?-galactosidase (GAL). Frutos cereja foram submetidos a condições de secagem natural, despolpamento e desmucilamento. A expressão dos genes foi quantificada pela metodologia de RT-PCR em tempo real. A análise comparativa da expressão dos 3 genes indicou que no processamento via seca a expressão de ICL e MAN nas sementes foi maior do que em sementes de frutos processados por via úmida. Para o gene GAL, não foram observadas diferenças expressivas no perfil de expressão em sementes dos frutos submetidos aos diferentes tratamentos. Esses resultados diferiram dos obtidos em outros estudos já descritos na literatura, em que, apesar de ter sido avaliada a expressão de genes, foram utilizadas etapas de processamento distintas das utilizadas neste trabalho. Esses resultados revelaram, portanto, que há necessidade de se padronizarem os processamentos experimentais em pesquisas visando avaliar efeitos dos tratamentos pós-colheita sobre a qualidade do café

Gene expression profile during coffee fruit development and identification of candidate markers for phenological stages

The objective of this work was to identify genes that could be used as suitable markers for molecular recognition of phenological stages during coffee (Coffea arabica) fruit development. Four cultivars were evaluated as to their differential expression of genes associated to fruit development and maturation processes. Gene expression was characterized by both semi-quantitative and quantitative RT-PCR, in fruit harvested at seven different developmental stages, during three different seasons. No size polymorphisms or differential expression were observed among the cultivars for the evaluated genes; however, distinct expression profiles along fruit development were determined for each gene. Four out of the 28 evaluated genes exhibited a regular expression profile in all cultivars and harvest seasons, and, therefore, they were validated as candidate phenological markers of coffee fruit. The gene α-galactosidase can be used as a marker of green stage, caffeine synthase as a marker of transition to green and yellowish-green stages, and isocitrate lyase and ethylene receptor 3 as markers of late maturation

Gene expression profile during coffee fruit development and identification of candidate markers for phenological stages.

The objective of this work was to identify genes that could be used as suitable markers for molecular recognition of phenological stages during coffee (Coffea arabica) fruit development. Four cultivars were evaluated as to their differential Expression of genes associated to fruit development and maturation processes. GEne expression was characterized by both semi?quantitative and quantitative RT?PCR, in fruit harvested at seven different developmental stages, during three different seasons. No size polymorphisms or differential expression were observed among the cultivars for the evaluated genes; however, distinct expression profiles along fruit development were determined for each gene. Four out of the 28 evaluated genes exhibited a regular expression profile in all cultivars and harvest seasons, and, therefore, they were validated as candidate phenological markers of coffee fruit. The gene ??galactosidase can be used as a marker of green stage, caffeine synthase as a marker of transition to green and yellowish?green stages, and isocitrate lyase and ethylene receptor 3 as markers of late maturation.Made available in DSpace on 2016-04-29T07:02:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Geneexpressionprofileduringcoffee.pdf: 663560 bytes, checksum: 2d013d6fb18beee636668143cb50727c (MD5) Previous issue date: 2016-04-28201

Environmental Influences On The Intrinsic Outturn Of Coffee [influências Ambientais No Rendimento Intrínseco Do Café]

It was studied the influence of several environmental factors on the intrinsic outturn (RI) of coffee, ratio between the weight of two flat beans and the respective fruit containing them. The RI decreased up to 18% in fruits from unripe (green) to overripe (raising) stage. In seven localities evaluated fruit RI's varied up to 12%. In two different sites of the same locality variation on RI up to 6% was observed. It was observed a difference of 2% among four experimental plots in the same site. Plants of the same cultivar grown in a single experimental plot displayed RI with differences up to 3,7%. In the same locality variations up to 330 meters in altitude were positively correlated with variations up to 4,4% in the RI. Regarding to the influence of the fruit position within the plant it was observed that RI decreased, up to 4,4% if the fruits are located farther from the orthotropic branch, 1,5% in the East side and 0,5% at the middle and upper parts of the plants. The results pointed out that there are considerable environmental influences on the intrinsic outturn of coffee. For breeding purposes, selection for higher RI's must be based on standard sampling as to ripening stage, position in the plant, and be representative of at least 10 plants of uniform progenies evaluated in the same experimental plot.6413950Cannell, M.G.R., Crop physiological aspects of coffee bean yield: A review (1975) Journal of Coffee Research, 5, pp. 7-20. , KarnatakaCannell, M.G.R., Physiology of the coffee crop (1985) Coffee: Botany, Biochemistry and Production of Beans and Beverage, pp. 108-134. , M.N. CLIFFORDK.C. WILSON (Ed.). London: Chapman and HillCarvalho, A., Antunes Filho, H., Melhoramento do cafeeiro. X. Seleção visando eliminar o defeito "lojas vazias do fruto" no café Mundo Novo (1955) Bragantia, 14 (6), pp. 51-62. , CampinasCarvalho, A., Krug, C.A., Menues, J.E.T., Antunes Filho, H., Junqueira, A.R., Aloisi Sobrinho, J., Rocha, T.R., Moraes, M.V., Melhoramento do cafeeiro. XXI. Comportamento regional de variedades, linhagens e progenies de café ao sol e à sombra (1961) Bragantia, 20, pp. 1045-1142. , CampinasConagin, A., Determinação do número de repetições no planejamento de experimentos (1959) Bagantia, 18 (2), pp. 1-31. , CampinasDecazy, F., Avelino, J., Guyot, B., Perriot, J.J., Pineda, C., Cilas, C., Quality of different Honduran coffees in relation to several environments (2003) Journal of Food Science, 68 (7), pp. 2356-2361. , ChicagoGaspari-Pezzopane, C., Medina Filho, H.P., Bordignon, R., Variabilidade genética do rendimento intrínseco de grãos em germoplasma de Coffea (2004) Bragantia, 63 (1), pp. 29-54. , CampinasHuxley, P.A., The effects of artificial shading on some growth characteristics of arabica and robusta coffee seedlings. I. the effects of shading on dry weight, leaf area and derived growth data (1967) Journal of Applied Ecology, (4), pp. 291-308. , LondonKrug, C.A., Carvalho, A., Genetical proof of the existence of coffee endosperm (1939) Nature, (144), p. 515. , LondonKrug, C.A., Malavolta, E., Moraes, F.R.P., Dias, R.A., Carvalho, A., Monaco, L.C., Franco, C.M., Fava, J.F.M., (1965) Cultura e Adubação do Cafeeiro, 277p. , São Paulo: Instituto Brasileiro de PotassaLopez, Y., Riano, N., Mosquera, P., Cadavid, A., Arcila, J., Activities of phosphoenolpyruvate carboxylase and ribulose-1,5- biphosphate carboxylase/oxygenase in leaves and fruit pericarp tissue of different coffee (Coffea sp.) genotypes (2000) Photosynthetica, 38 (2), pp. 215-220. , DordrechtMazzafera, P., Guerreiro Filho, O., (1991) A Produtividade do Cafeeiro, 21p. , Campinas: Instituto Agronômico, (Documentos IAC, 24)Medina Filho, H.P., Bordignon, R., Rendimento Intrínseco: Um critério adicional para selecionar cafeeiros mais rentáveis (2003) O Agronômico, 55 (2), pp. 24-26. , CampinasMendes, A.J.T., Observações citológicas em Coffea. VI. Desenvolvimento do embrião e do endosperma em Coffea arabica L (1942) Bragantia, 2, pp. 115-128. , CampinasMendes, A.J.T., Medina, D.M., Conagin, C.H.T.M., Citologia da ocorrência de frutos sem sementes no café Mundo Novo (1954) Bragantia, 13, pp. 257-279. , Campinas(2000) Meet Minitab. Release 13 for Windows, , State College, PAMonaco, L.C., Efeito das lojas vazias, sobre o rendimento do café Mundo Novo (1960) Bragantia, 19 (1), pp. 1-12. , CampinasMuschler, R.G., Shade improves coffee quality in a suboptimal coffee-zone of Costa Rica (2001) Agroforestry Systems, (85), pp. 131-139. , DordrechtNunes, M.A., Bierhuizen, J.F., Ploegman, C., Studies on productivity of coffee. I. Effect of light, temperature, CO 2 on photosynthesis of Coffea arabica (1968) Acta Botanica Neerlandica, 17 (2), pp. 93-102. , AmsterdamPezzopane, J.R.M., Pedro Júnior, M.J., Thomaziello, R.A., Camargo, M.B.P., Escala para avaliação de estádios fenológicos do cafeeiro arábica (2003) Bragantia, 62 (3), pp. 499-505. , CampinasSilva, E.A., (2004) Influência do Local de Cultivo e do Manejo de Irrigaçã o no Florescimento, Uniformidade de Produção e Qualidade de Bebida do Café (Coffea Arabica L.), , 41f. Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas UNICAMP, CampinasWormer, T.M., Shape of bean in Coffea arabica L. in Kenya (1966) Turrialba, 16 (3), pp. 221-236. , San Jos

Fenologia reprodutiva do maracujazeiro-azedo no município de Campos dos Goytacazes, RJ Reproductive phenological of passion fruit in Campos dos Goytacazes, RJ, Brazil

Este estudo teve como objetivo caracterizar a fenologia reprodutiva do maracujazeiro-azedo no período de setembro de 2009 a setembro de 2010, nas condições do município de Campos dos Goytacazes-RJ (21° 45'W; 41°20'S). Avaliaram-se os dados referentes ao florescimento e frutificação, correlacionados com variáveis climatológicas (temperatura e pluviosidade). Uma escala para a avaliação do desenvolvimento dos estádios fenológicos reprodutivos do maracujazeiro-azedo foi proposta, com base em imagens digitalizadas de nove fenofases. Observou-se que o florescimento foi de outubro a março, meses com as maiores temperaturas médias, com pico no mês de janeiro e maior percentagem de frutos maduros no mês de fevereiro. A escala das diferentes fenofases foi útil na caracterização da fenologia reprodutiva do maracujazeiro-azedo. A variável temperatura apresentou alta correlação com o número de flores (0,87), indicando que é um agente fundamental no florescimento do maracujazeiro-azedo.<br>This research aimed to characterize the reproductive phenological of sour passion fruit from September 2009 to September 2010, in Campos dos Goytacazes city, Rio de Janeiro state, Brazil (21° 45'W; 41° 20'S). Data of flowering and fructification were evaluated and correlated with climatologic variables (temperature and rainfall). To evaluate phenological stages a scale was proposed based on digitals images of nine reproductive stages. The scale was useful in passion fruit reproductive phenological characterization. The flowering was of October to March, peak in January, and the peak fructification in February. The temperature showed high correlation with number of flowers (0.87), thus indicating that the temperature has an important effect in flowering of sour passion fruit

Gene expression in coffee

Coffee is cultivated in more than 70 countries of the intertropical belt where it has important economic, social and environmental impacts. As for many other crops, the development of molecular biology technics allowed to launch research projects for coffee analyzing gene expression. In the 90s decade, the first expression studies were performed by Northern-blot or PCR, and focused on genes coding enzymes of the main compounds (e.g., storage proteins, sugars, complex polysaccharides, caffeine and chlorogenic acids) found in green beans. Few years after, the development of 454 pyrosequencing technics generated expressed sequence tags (ESTs) obviously from beans but also from other organs (e.g., leaves and roots) of the two main cultivated coffee species, Coffea arabica and C. canephora. Together with the use of real-time quantitative PCR, these ESTs significantly raised the number of coffee gene expression studies leading to the identification of (1) key genes of biochemical pathways, (2) candidate genes involved in biotic and abiotic stresses as well as (3) molecular markers essential to assess the genetic diversity of the Coffea genus, for example. The development of more recent Illumina sequencing technology now allows large-scale transcriptome analysis in coffee plants and opens the way to analyze the effects on gene expression of complex biological processes like genotype and environment interactions, heterosis and gene regulation in polypoid context like in C. arabica. The aim of the present review is to make an extensive list of coffee genes studied and also to perform an inventory of large-scale sequencing (RNAseq) projects already done or on-going