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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.1988.tde-20210104-172658
Document
Author
Full name
Joaquim Aparecido Machado
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1988
Supervisor
Title in Portuguese
Pleiotropia do gene nuclear Rf1 no sistema de esterilidade citoplasmática Texas em milho (Zea may L.) na síntese de antocianinas
Keywords in Portuguese
ANTOCIANINAS
ESTERILIDADE CITOPLASMÁTICA
GENES
LINHAGENS VEGETAIS
MILHO
PLEIOTROPIA
Abstract in Portuguese
Os sistemas de esterilidade citoplasmática em milho (Texas, USDA e Charrua) apresentam, além de sua utilidade em métodos de produção de sementes híbridas, a oportunidade de um estudo de caráter fisiológico e molecular não muito frequente em plantas superiores. Com o objetivo de realizar um estudo integrado do sistema Texas, envolvendo: o comportamento de linhagens de milho estéreis, restauradas e de citoplasma normal frente a um análogo da toxina de Drecshera maydis (Nisikado) Subram. e Jain Helminthosphirom maydis (Nisikado) raça T e a um desacoplador da ATPase mitocondrial; o efeito regulatório da expressão de flavonóides em sistemas de esterilidade citoplasmática exercido pelo gene nuclear Rf1 restaura- dor da fertilidade; e a ativação de polifenol oxidases (PPO) em plantas do sistema Texas em interação com um patógeno especifico, dois grupos de linhagens foram submetidos a açao do carbamato Methomyl (análogo da toxina de Helminthosphirom maydis , raça T) e ao 2,4-dinitrofenol (desacoplador clássico da ATPase), num ensaio com delineamento estatístico, avaliando-se o crescimento de plântulas, a síntese de antocianinas e a atividade de polifenol oxidases. o crescimento de plântulas foi avaliado como peso fresco de plântulas e peso fresco de raízes seminais. A concentração de antocianinas foi avaliada como absorbância de tecido radicular, após extração com solvente apropriado, com leitura espectrofotométrica em três comprimentos de onda (520, 535 e 545 nm), correspondentes a três tipos de anto- cianinas. A análise de polifenol oxidases foi realizada em eletroforese de gel de poliacrilamida, revelada por oxidação de DOPA. Os resultados obtidos indicaram existir um efeito pleiotrópico do gene nuclear Rf1, expresso pela presença de antocianinas em plântulas cms T (Rf1) efeito do Methomyl, em comparação com a ausência de antocianinas observada em plantas cms T (rf1). Este fenômeno pode ser atri buido a: {1) desvio da síntese de antocianinas, mediado pela PPO, originando fenóis ativos contra a agressão ao metabolismo celular; (2) bloqueio (pelo Methomyl) da síntese de anto- cianinas, por inibição de passo metabólico da cadeia respiratória, com ativação de metabolismo alternativo mediado pela PPO e (3) alteração estrutural das antocianinas (com descoloração), devido à elevação do pH do meio celular, por interferência no equilíbrio protônico provocado pelo Methomyl. As conclusões apresentadas contribuíram para a compreensão sobre alguns sítios de atuação do produto gênico de Rf1.
Title in English
Pleiotropy of Rf1 nuclear gene in the texas male-sterility system on maize (Zea may L.) on a nthocyanin synthesis
Keywords in English

Abstract in English
The cytoplasmic male-sterility systems in maize (Texas, USDA and Charrua) show, oesides i ts utility on hybrid seed production techniques, an opportunity to examine physiological and molecular aspects, occasional in higher plants. With the aim to realize an integrated study about the Texas system, involving: comportment of sterile, restored an normal cytoplasm maize lines under a T toxin analogous and an ATPase uncoupler; regulatory effect of flavonoid expression in male-sterility systems by the Rf1 nuclear gene, a restorer one; and the polyphenol oxidases (PPO) activation in T system-plants with specific - pathogen interaction, two sets of maize lines were submitted to the action of Methomyl (T toxin analagous) and 2,4-dinitrophenol tclassic ATPase uncouplerl, in statistical experimental procedures, to evaluate seedling growing, anthocyanin synthesis and PPO activity. The seedling growth was evaluated as total and seminal root fresh weight. The anthocyanin titres were evaluated as absorbancy.FW, after solvent extraction, by spectrophotorretric analysis at three wave lenghts (520, 535, 545 mm) corresponding to three anthocyanin types. The PPO analysis procedure involved polyacrilamide gel electrcphoresis, developed by DOPA oxidation. The results allow a pleiotropic effect from Rf1 nuclear gene, registered by anthocyanin pigmentation in cms T (Rf1) seedlings under Methornyl effect, in comparison with the anthocyanin less aspect in cms (rf1) seedlings. The phenomenon can be assignable to: (1) deviate anthocyanin synthesis , mediated by PPO, generating active phenols against the aggression to celular metabolisrn; (2) blocking of antho cyanin synthesis by Methomyl, through a metabolic step inhibition in the respiratory chain, with alternative a:::tivatioo mediated by PPO, and (3) structural changes in anthocyanin molecules (with bleaching), assignable to pH increase in the cytoplasm, due to a proton balance intervention, stirnulated by Methomyl. The conclusions presented contribute to under standing some Rf1 gene product site action.
 
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Publishing Date
2021-01-07
 
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