Análise da expressão gênica em Eucalipto

A madeira:

• Alta demanda econômica

• Aumento do uso estimado em até 50% até 2010

• Derivada do xilema secundário

• Genes expressos em sua formação determinam as propriedades físico e químicas da madeira (Kirst et al 2004)

• Diferenciação e formação do xilema ainda pouco entendidos (Paux et al 20040

•Demanda nacional de celulose suprida pelas florestas de eucalipto

O Eucalipto:

• ~700 espécies e híbridos conhecidos

• Originário da Oceania

• Boa adaptabilidade

• Crescimento rápido

• Madeira de boa qualidade

A madeira do eucalipto:

A madeira do eucalipto é composta basicamente por:

• Celulose 50%

• Hemicelulose 25%

• Lignina 25%

• Esta constituição química varia entre as espécies do mesmo genêro e em menor escala, entre os exemplares da mesma espécie (VITAL, et al., 1977).

ESTADO AREA(HECTARES) %MG 1.524.000 51.6SP 574.000 19.4BA 213.000 7.2ES 152.000 5.1RG 116.000 3.9MS 80.000 2.7PR 67.000 2.3PA 46.000 1.5SC 42.000 1.4AP 13.000 0.4OUTROS 129.000 4.4TOTAL 2.956.000 100

Área plantada de eucalipto no Brasil (2000)

Fonte: Revista da madeira (2001).

• Corresponde a 22,5% da área plantada no mundo, atrás apenas da India.

• 500.000 empregos diretos.

• 2 milhões indiretos

• Receita de 13 bilhões de dólares

• 4% do PIB nacional

Importância Econômica +

Alta produtividade das empresas nacionais +

Avanços tecnológicos =

• 14 empresas

• 10 instituições de pesquisa

• Melhoramento genético da espécie

• Aumento da produtividade e qualidade do produto

Subprojeto: Análise da expressão gênica em eucalipto

• Objetivo: Comparar a expressão gênica do xilema de diferentes

espécies de eucalipto, por meio da tecnologia de microarranjos,

buscando identificar genes relacionados com características

importantes para o desenvolvimento da planta e da formação de

celulose

Biblioteca Genolyptus

• 500 genes!

RNA

• xilema Eucalyptus grandis

• folhas jovens Eucalyptus grandis

• xilema Eucalyptus globulus

• xilema Eucalyptus urograndis

Caracteristícas:

• E.grandis - Crescimento rápido, maior rendimento volumétrico. 55% dos eucaliptos no Brasil.

• E.globulus – Alta qualidade da madeira

• E.urograndis – Híbrido e E.grandis x E.urophylla. Alta resistência à déficits hídricos.

Primeiros resultados: chip E.grandis xilema X folhas jovens

Grade B1

Contig7792 0.00 0.00 44.89 0.00 12 folhaCy3/xilemaCy5 B1.b3 xilema 0.30 -3.34xilemaCy3/folhaCy5 B1.b3 xilema 1.58 1.58

Contigs

ML(%) - Folha Madura

PU(%) - Folhas Jovens Infectada

XX(%

XY(%) - Xilema Jovem

YL(%) - Folha Jovem Total Chip Address

Expressão maior

mediana ratio (Cy3/Cy5)

mediana fold change

Grade B2

Contigs

ML(%) - Folha Madura

PU(%) - Folhas Jovens Infectada

XX(%

XY(%) - Xilema Jovem

YL(%) - Folha Jovem Total Chip Address

Expressão maior

mediana ratio (Cy3/Cy5)

mediana fold change

Contig7986 0.00 0.00 48.61 0.00 11 folhaCy3/xilemaCy5 B2.b4 xilema 0.41 -2.42xilemaCy3/folhaCy5 B2.b4 xilema 3.28 3.28

Grade B3

Contigs

ML(%) - Folha Madura

PU(%) - Folhas Jovens Infectada

XX(%

XY(%) - Xilema Jovem

YL(%) - Folha Jovem Total Chip Address

Expressão maior

mediana ratio (Cy3/Cy5)

mediana fold change

Contig9742 0.00 0.00 26.18 0.00 2 folhaCy3/xilemaCy5 B3.b4 xilema 0.30 -3.38xilemaCy3/folhaCy5 B3.b4 xilema 1.54 1.54

Grade C1

Contigs

ML(%) - Folha Madura

PU(%) - Folhas Jovens Infectada

XX(%

XY(%) - Xilema Jovem

YL(%) - Folha Jovem Total Chip Address

Expressão maior

mediana ratio (Cy3/Cy5)

mediana fold change

Contig9208 0.00 4.23 51.09 0.00 98 folhaCy3/xilemaCy5 C1.b2 folha 1.14 1.14xilemaCy3/folhaCy5 C1.b2 folha 0.60 -1.68

Grade D4

Contig8875 0.00 0.00 26.18 0.00 2 folhaCy3/xilemaCy5 D4.a3 xilema 0.55 -1.81xilemaCy3/folhaCy5 D4.a3 xilema 3.00 3.00

Contig9352 0.00 51.27 25.12 0.00 5 folhaCy3/xilemaCy5 D4.g8 xilema 0.26 -3.83xilemaCy3/folhaCy5 D4.g8 xilema 2.97 2.97

Contig2767 0.00 60.48 39.52 0.00 5 folhaCy3/xilemaCy5 D4.h4 xilema 0.43 -2.33xilemaCy3/folhaCy5 D4.h4 xilema 1.45 1.45

Contigs

ML(%) - Folha Madura

PU(%) - Folhas Jovens Infectada

XX(%

XY(%) - Xilema Jovem

YL(%) - Folha Jovem Total Chip Address

Expressão maior

mediana ratio (Cy3/Cy5)

mediana fold change

IDENTIDADE BLAST

Blastx/NR Homeobox-leucine zipper protein HAT22

HD-Zip transcription factor [Arabidopsis thaliana]

transcriptional regulator -related [Arabidopsis thaliana]

transcription factor LIM [Populus kitakamiensis]

calcium-binding EF-hand family protein [Arabidopsis thaliana]

AF255679_1 eIF3e [Arabidopsis thaliana]

DP1 [Populus tremula x Populus tremuloides]

HEAT SHOCK FACTOR PROTEIN HSF24

ContigsContig7792

Contig7986

Contig9742

Contig9208

Contig8875

Contig1242

Contig9352

Contig2767

ContigsContig7792

Contig7986

Contig9742

Contig9208

Contig8875

Contig1242

Contig9352

Contig2767

XY(%) - Xilema Jovem

44,89

48,61

26,18

51,09

26,18

12,54

25,12

39,52

Chip AddressExpressão maior

mediana ratio (Cy3/Cy5)

mediana fold change

folhaCy3/xilemaCy5 B1.b3 xilema 0,30 -3,34xilemaCy3/folhaCy5 B1.b3 xilema 1,58 1,58folhaCy3/xilemaCy5 B2.b4 xilema 0,41 -2,42xilemaCy3/folhaCy5 B2.b4 xilema 3,28 3,28folhaCy3/xilemaCy5 B3.b4 xilema 0,30 -3,38xilemaCy3/folhaCy5 B3.b4 xilema 1,54 1,54folhaCy3/xilemaCy5 C1.b2 folha 1,14 1,14xilemaCy3/folhaCy5 C1.b2 folha 0,60 -1,68folhaCy3/xilemaCy5 D4.a3 xilema 0,55 -1,81xilemaCy3/folhaCy5 D4.a3 xilema 3,00 3,00folhaCy3/xilemaCy5 D4.g7 folha 1,43 1,43xilemaCy3/folhaCy5 D4.g7 xilema 3,61 3,61folhaCy3/xilemaCy5 D4.g8 xilema 0,26 -3,83xilemaCy3/folhaCy5 D4.g8 xilema 2,97 2,97folhaCy3/xilemaCy5 D4.h4 xilema 0,43 -2,33xilemaCy3/folhaCy5 D4.h4 xilema 1,45 1,45

Próximas etapas:

• Ampliar as espécies de eucalipto a serem estudadas

• Ampliar a biblioteca

• Northern Blot dos genes candidatos

• Chips xilema X xilema entre as espécies de eucalipto