Gene expression induced by abiotic stress in cowpea nodules

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito isolado ou simultâneo dos estresses hídrico e térmico na expressão gênica em nódulos de feijao‑caupi. A bactéria Bradyrhizobium japonicum (estirpe BR 3267) foi inoculada em sementes de feijao‑caupi da cultivar IPA 206 e, 35 dias após a germinação, as plantas foram submetidas a diferentes regimes de disponibilidade hídrica e a estresse térmico, em casa de vegetação. Para a identificação dos genes diferencialmente expressos, foi utilizada a técnica de cDNA‑AFLP, tendo-se isolado 67 fragmentos derivados de transcritos (FDTs) diferencialmente expressos. Após o sequenciamento dos FDTs e das análises de similaridade, com uso do programa Blastx, foram identificados 14 genes diferencialmente expressos envolvidos em diferentes processos metabólicos. O padrão de expressão de seis genes sob estresse abiótico foi confirmado por RT‑qPCR, e observou-se indução de genes pertencentes a diferentes categorias funcionais, como biossíntese de ácido abscísico, sinalização celular, transportador de prolina e biossíntese de lipídeos de membranas. A expressão desses genes indica sua participação em processos relacionados à proteção dos nódulos ao estresse abiótico.The objective of this work was to evaluate the isolated or concomitant effect of drought and heat stresses on the gene expression of cowpea nodules. The bacterium Bradyrhizobium japonicum (strain BR 3267) was inoculated in cowpea seeds from the cultivar IPA 206 and, 35 days after germination, the plants were subjected to different water availability regimes and to heat stress under greenhouse conditions. To identify differentially expressed genes, the cDNA‑AFLP technique was used, and 67 differentially expressed transcript‑derived fragments (TDFs) were isolated. After TDFs sequencing and similarity analyses, using theBlastx program, 14 differentially expressed genes were identified, which are involved in different metabolic processes. The expression pattern of six genes under abiotic stress conditions was confirmed by RT‑qPCR, andthe induction of different functional gene categories, such as abscisic acid biosynthesis, cell signaling, proline transporter, and lipid membrane biosynthesis, was observed. The expression of these genes indicates their participation in processes related to nodule protection under abiotic stresses

Fungos micorrízicos arbusculares e proteína do solo relacionada à glomalina em área degradada por extração de argila e revegetada com eucalipto e acácia

http://dx.doi.org/10.5902/198050987556The objective of this study was to evaluate the influence of revegetation with  Eucalyptus camaldulensis and Acacia mangium in pure and mixed stands in the composition and mycorrhizal fungi diversity (AMF), as well as in the production of glomalin-related soil protein (GRSP) of an area degraded by clay extraction. The experimental design used was randomized complete block with four treatments (pure stands Eucalyptus camaldulensis and Acacia mangium; mixed Eucalyptus camaldulensis + Acacia mangium; and covered with spontaneous vegetation – ADVE) and three replications. Soil samples were collected at 0-5 cm soil layer in each plot. The spores were extracted and taxonomically identified. Relative density, frequency of each species and the Shannon-Wiener, Pielou and Simpson indexes were analyzed. The GRSP (total glomalin – TG and easily extractable glomalin - EEG) was extracted with sodium citrate and quantified by the Bradford method. Abundance of AMF was higher in the degraded areas covered by weeds (spontaneous vegetation) compared to plantations; however, it showed lower species diversity. The areas of eucalypt monoculture showed a lower level of AMF diversity in relation to areas of eucalypt intercropped with Acacia. The genera Glomus and Acaulospora were the AMF, with the largest number of species. The GRSP was closely correlated with soil C and N, which observed in greater amounts in plantations in relation to the sites covered with spontaneous vegetation. Revegetation of clay extraction site promoted the reduction of AMF sporulation, while the diversity and production GRSP increased.http://dx.doi.org/10.5902/198050987556Esse estudo teve como objetivo avaliar a influência da revegetação com Eucalyptus camaldulensis e Acacia mangium, em plantio puro e consorciado, na composição e diversidade de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs), bem como na quantidade da proteína do solo relacionada à glomalina (PSRG) em uma área degradada pela extração de argila. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com quatro tratamentos (plantios puros de Eucalyptus camaldulensis e Acacia mangium; consórcio de Eucalyptus camaldulensis + Acacia mangium; e área degradada com vegetação espontânea – ADVE) e três repetições, onde, em cada uma das parcelas, foram coletadas amostras de solo na camada 0-5 cm. Os esporos de FMA foram extraídos e taxonomicamente identificados. Analisou-se a densidade relativa, a frequência de cada espécie e os índices de Shannon-Wiener, Pielou e de Simpson. A PSRG (glomalina total – GT e glomalina facilmente extraível – GFE) foi extraída com citrato de sódio e quantificada pelo método de Bradford. A abundância de FMAs foi maior na área degradada com vegetação espontânea quando comparada aos plantios, em contrapartida apresentou baixa diversidade de espécies. As áreas de eucalipto em monocultivo mostraram menor índice de diversidade de FMAs em relação às áreas de eucalipto consorciadas com a acácia. Glomus e Acaulospora foram os gêneros de FMAs que apresentaram o maior número de espécies. A PSRG foi estreitamente correlacionada com o C e o N do solo, tendo sido observada em maiores quantidades nos plantios, em relação à ADVE. A revegetação da cava de extração de argila promoveu redução na esporulação dos FMAs, enquanto a diversidade e a quantidade de PSRG foram aumentadas

Cultura de tecidos em feijão caupi

O Brasil é o terceiro produtor de feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) no mundo, sendo a região nordeste do país responsável pela maior área e produção. Uma vez que o feijão-caupi é uma planta de grande valor para a agricultura sustentável no Brasil, varias técnicas de cultura de tecidos in vitro tem sido aplicadas, com o objetivo de desenvolver protocolos para facilitar os programas de melhoramento e biotecnológicos. A regeneração eficiente dos tecidos vegetais através de organogênese a partir de células feijão-caupi é um pré-requisito para a engenharia genética, que pode ser posteriormente aplicado na agricultura. A disponibilidade de protocolos eficientes de cultura de tecidos de plantas de feijão-caupi permite a obtenção de plantas geneticamente modificadas, mais rapidamente, diminuindo assim o tempo para obter uma nova cultivar. Este documento descreve várias técnicas utilizadas para a cultura de tecidos feijão-caupi

Expressão gênica induzida por estresses abióticos em nódulos de feijão-caupi

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito isolado ou simultâneo dos estresses hídrico e térmico na expressão gênica em nódulos de feijão-caupi. A bactéria Bradyrhizobium japonicum (estirpe BR 3267) foi inoculada em sementes de feijão-caupi da cultivar IPA 206 e, 35 dias após a germinação, as plantas foram submetidas a diferentes regimes de disponibilidade hídrica e a estresse térmico, em casa de vegetação. Para a identificação dos genes diferencialmente expressos, foi utilizada a técnica de cDNA-AFLP, tendo-se isolado 67 fragmentos derivados de transcritos (FDTs) diferencialmente expressos. Após o sequenciamento dos FDTs e das análises de similaridade, com uso do programa Blastx, foram identificados 14 genes diferencialmente expressos envolvidos em diferentes processos metabólicos. O padrão de expressão de seis genes sob estresse abiótico foi confirmado por RT-qPCR, e observou-se indução de genes pertencentes a diferentes categorias funcionais, como biossíntese de ácido abscísico, sinalização celular, transportador de prolina e biossíntese de lipídeos de membranas. A expressão desses genes indica sua participação em processos relacionados à proteção dos nódulos ao estresse abiótico

Unravelling MADS-box gene family in Eucalyptus spp. : a starting point to an understanding of their developmental role in trees

MADS-box genes encode a family of transcription factors which control diverse developmental processes in flowering plants ranging from root to flower and fruit development. Members of the MADS-box gene family share a highly conserved sequence of approximately 180 nucleotides that encodes a DNA-binding domain. We used bioinformatics tools to investigate the information generated by the Eucalyptus Expressed Sequence Tag (FORESTs) genome project in order to identify and annotate MADS-box genes. The comparative phylogenetic analysis of the Eucalyptus MADS-box genes with Arabidopsis homologues allowed us to group them into one of the well-known subfamilies. Trends in gene expression of these putative Eucalyptus MADS-box genes were investigated by hierarchical clustering analysis. Among 24 MADS-box genes identified by our analysis, 12 are expressed in vegetative organs. Out of these, five are expressed predominately in wood. Understanding of the molecular mechanisms performed by MADS-box proteins underlying Eucalyptus growth, development and stress reactions would provide important insights into tree development and could reveal means by which tree characteristics could be modified for the improvement of industrial properties

Unravelling MADS-box gene family in Eucalyptus spp. : a starting point to an understanding of their developmental role in trees

MADS-box genes encode a family of transcription factors which control diverse developmental processes in flowering plants ranging from root to flower and fruit development. Members of the MADS-box gene family share a highly conserved sequence of approximately 180 nucleotides that encodes a DNA-binding domain. We used bioinformatics tools to investigate the information generated by the Eucalyptus Expressed Sequence Tag (FORESTs) genome project in order to identify and annotate MADS-box genes. The comparative phylogenetic analysis of the Eucalyptus MADS-box genes with Arabidopsis homologues allowed us to group them into one of the well-known subfamilies. Trends in gene expression of these putative Eucalyptus MADS-box genes were investigated by hierarchical clustering analysis. Among 24 MADS-box genes identified by our analysis, 12 are expressed in vegetative organs. Out of these, five are expressed predominately in wood. Understanding of the molecular mechanisms performed by MADS-box proteins underlying Eucalyptus growth, development and stress reactions would provide important insights into tree development and could reveal means by which tree characteristics could be modified for the improvement of industrial properties