Palestra Ana M Benko-Iseppon
Propaganda
Genômica Funcional, Estrutural e Comparativa de Feijão-Caupi (Vigna unguiculata) Um Organismo, Vários Usos Vigna unguiculata Alimentação Humana •Feijão seco •Feijão verde (incluindo enlatados) •Moyashi (broto-de-feijão) •Farinhas e outros (biscoitos, acarajé, salgadinhos) Matéria Prima Forragem & Recup. Solos •Bovinos •Caprinos •Ovinos •Bio-Fertilizante Potencial Fonte de Alimentação, Emprego e Riqueza Propriedades gelatinizantes e espumantes altamente valiosas para a indústria alimentícia Fixação de nitrogênio Rizóbio nativo Valor Nutritivo Proteínas Digestibilidade Carbohidratos Amino-ácidos essenciais Uma Leguminosa Importante Vigna unguiculata Preços & Mercado Diversidade Morfológica Diversidade Genética Erosão Genética Potencial para Melhoramento Cores e Formas Rusticidade & Capacidade de Adaptação Semi Árido Trópico Úmido Rusticidade e capacidade ímpar de adaptação Tribais Ambientes Contrastantes & Cultivares Leguminosa Escolhida pela NASA para Cultivo em Estacões Espaciais Lack of Gravity & Higher Plants http://nasaexplores.com/show2_articlea.php?id=03-014 Leguminosa Modelo Vigna unguiculata Nível diplóide: 2n=22 Genoma Pequeno: ca. 450-500Mb -1/2 soja, 1/7 ervilha, 2.700x menos que V. faba Auto-Fecundação & Gerações Curtas ~2,5 meses ideal para mapeamento Transformação genética Biofábricas Bioremediação Nível de Novidade Fonte de genes para melhoramento também de outras leguminosas Problemas e Necessidades Vigna unguiculata & Nordeste Brasileiro 1. Produtividade feijão-caupi (130-500 kg/ha) feijão comum Phaseolus vulgaris (565-630 kg/ha) 2. Infecções Virais Mosaico severo Potyvirus 3. Nematóides Perdas Significativas!! Meloydogyne spp. 4. Ataque de caruncho Callosobruchus maculatus, Pós-colheita 5. Fatores abióticos Seca, Calor, Salinidade 6. Porte, tempo de floração, cor dos grãos A Equipe: Rede NordEST Vigna unguiculata & Nordeste Brasileiro I-UFPE-1 LGBV II- UFPE-2 LGMM Ederson Akio Kido Recife, PE (18) Ana M. Benko Iseppon Coordenação Geral Recife, PE (10) IV-Embrapa CPAMN Semíramis R. Ramalho Teresina, PI (8) Thalles Grangeiro Fortaleza, CE (31) V-UFPB BioMol Demetrius A. M. Araújo João Pessoa, PB (14) VII-Embrapa CPATSA VI-UFPI LIBPI Semíramis J. H. Monte Teresina, PI (10) III-UFC BBM VIII-Embrapa CENARGEN Francisco J. Lima Aragão Brasília, DF (01) IX-USP ESALQ Luiz Eduardo Aranha Camargo Piracicaba, SP (02) Carlos A. F. Santos Petrolina, PE (3) X-USP CENA Antonio V. O. Figueira Piracicaba, SP (01) ~130 membros* XI- Univ. Frankfurt Günter Kahl Frankfurt, Alemanha (01) Seleção Criteriosa dos Grupos XII- Univ. Califórnia Jeff Ehlers Riverside, USA (01) Estratégias do Projeto Vigna unguiculata & Nordeste Brasileiro Genoma Expresso Mapeamento Genético Interação Complementaridade Transformação Genética Bioinformática Início Oficial do Projeto: 26/Maio/2005 Mapeamento Genético Cruzamento Intraespecífico V. unguiculata Cultivar A (Resistente) X V. unguiculata Cultivar B (Suscetível) Linhagens Recombinantes de Autofecundação até F7-F8 Outras características inclusive QTLs ca. 130 Indivíduos Inoculação com Patógenos Identificação de Locos de Resistência Progênie Testadora P1 Dois Cruzamentos Principais BR-14 Mulato x IT-85F-2687 Cruzamentosteste com características equivalentes P2 P2’ Estudos Moleculares Preliminares Vigna unguiculata & Nordeste Brasileiro Seleção de Parentais DAF (DNA Amplification Fingerprinting) 85 acessos avaliados V.ung.Cabeçudo Vung Canapu Vung S.Verde Vung Canapu Precoce Vung CNC0434 Vung CNCX1101 Vung CNC1115-16F Vung CNCX1112-4F Vung CNCX1115-18F Vung CNCX1115-11F Vung CNCX1115-20F Vung CNCX1010-4F Vung BR17-Burguês Vung 02 Vung CNCX1114-4F Vung. Paulista Vung João Paulo II Vung L351002A Vung L539001(T16) Vung L382002A Vung 821Vita 6 Vung Balinha 305 Vung BR14-Mulato Vung BR9 Longa Vung BR17Gurg. Vung CB-3 Vung IPEAUV 69 Vung IT82D699 Vung IT85D3850-2 • 26 primers selecionados de 262 testados • 212 bandas polimórficas amostradas Vung TE91195-7F Vung TE90180-9F Vung TE90180-6F Vung TE90169-4F Vung 90179-9F Vung TE91191-8F Vung TE867517-E2 Vung TE867556-E Vung Istambul Vung 73260 Vung L775011 Vung L950002 Vung Epace10 Vung L9556002 Vung S.Inácia Biv411 Vung MRC11213 Vung Manaus Vung VCRA31 Vung Epace1 Vung Epace11 Vung Ipa201 Vung Ipa202 Vung Ipa204 Vung Ipa205 Vung Ipa206 Vung C..Amarelo Vung VIG28/76 Vung VIG79/82 Vung VIG66/85 Vung VIG69/79 Vung L2102/98 Vung VIG42/83 Vung VIG1/78 Vung VIG58/80 Vung VIG50/80 Vung VIG71/82 Vung VIG7/7 Mapa Genético de Alta Resolução Mínimo 600 marcadores moleculares DAF (DNA Amplification Fingerprinting) AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) SSRs (Simple Sequence Repeats) RGAs (Resistance Gene Analogs) STMS (Sequence Tag Microsatelite Markers) ESTs (Expressed Sequence Tags) Marcadores em Fase de Seleção (parentais e parte da progênie F2) Marcadores & Possibilidades para o Melhoramento Estratégia No 1 Genoma Expresso ESTs Expressed Sequence Tags V. unguiculata 1 Característica A & V. unguiculata 2 Característica B Tecido Escolhido Situações I II III Seqüenciamento Bioinformática 78.000 ESTs Genes Expressos em I Genes Expressos em II Genes Expressos em III Bibliotecas Planejadas ESTs Expressed Sequence Tags B I Ó T I C O A B I Ó T I C O Caráter Biblioteca Biblioteca Biblioteca Tecido Seqüências Total Mosaico Dourado Resistente / inoculado Resistente / não inoculado Sensível / inoculado Folhas jovens 3 x 5.000 15.000 Mosaico Severo Resistente / inoculado Resistente / não inoculado Sensível / inoculado Folhas jovens 3 x 5.000 15.000 Salinidade (Hidroponia) Tolerante / com NaCl Tolerante / sem NaCl Sensível / com NaCl Raiz 3 x 5.000 15.000 Seca (solo salino) Tolerante / solo com deficiência hídrica Tolerante / solo sem dificiência hídrica Sensível / solo com deficiência hídrica Planta toda 3 x 10.000 30.000 Total 65.000 Estratégia Genoma Expresso No 2 SAGE Serial Analysis of Gene Expression V. unguiculata 1 Característica A Bibliotecas de ESTs pré-existentes & V. unguiculata 2 Característica B Tecido Escolhido Situações I Segmento parcial do RNAm concatenado é seqüenciado II III Seqüenciamento Bioinformática 120.000 Tags Genes Expressos em I Genes Expressos em II Genes Expressos em III Genoma Expresso SAGE Serial Analysis of Gene Expression O Método Supersage EcoP15I Comparação com EST Bibliotecas Planejadas SAGE Estresse Abiótico (Salinidade) 8 Bibliotecas Cultivar Resistente Sensível Tratamento (200 mM NaCl) 2,5 h 8h com NaCl com NaCl sem NaCl com NaCl com NaCl sem NaCl Bibliotecas Planejadas SAGE Estresse Biótico (Viroses) Mosaicos de Potyvirus (CABMV, Cowpea Aphid-Borne Mosaic Virus e BICMV, Blackeye Cowpea Mosaic Virus) Mosaico Severo do Caupi (CPSMV, Cowpea Severe Mosaic Vírus) Genótipo/tempo 30, 60, 90 min. 7h 18h Resistente 1: inoculado 2: inoculado 3: Inoculado Resistente controle 4: Apenas injuriado, não inoculado 5: Apenas injuriado, não inoculado 6: Apenas injuriado, não inoculado Susceptível 7: inoculado 8: inoculado 9: Inoculado Resistente Controle não injuriado 10: Sem injúria, sem inoculação Andamento das Atividades Recursos Disponíveis fim de Maio/2005 Marcadores Moleculares Mapeamento & Análise de Ligação SAGE Mapeamento Genético Genoma Expresso EST Expressão Protéica Interação Complementaridade Cultivo “In Vitro” & Regeneração Transformação Genética Transformação Genética Bioinformática Pipeline Data Mining Bioinformática Plataforma para Submissão de Seqüências (Pipeline): Bolsista de pós-doutorado - Bolsa DCR CNPq/FACEPE Início da montagem dos scripts das rotinas de bioinformática necessários para a montagem da plataforma de pipeline do projeto Apoio & Pontos de Partida: - Plataforma do SUCEST (Prof. Arruda/USP) - Plataformas FOREST e BEST (Prof. Aranha/USP-ESALQ) -Convênio com LNCC (Plataforma Sabiá). Projeto Vigna Renorbio & Rede NordEST Treinamento de Pessoal Nível PG em Genética ou PG em Ciencias Biológicas Recife PG em Bioquímica Fortaleza Outras PGs da Rede Doutorado 3 7 - Mestrado 3 2 2 Iniciação Científica 6 8 18 Treinamento Técnico 3 - - Pós-Doutorado 1 1 - 54 alunos de Graduação e PG Recursos para Bolsas Atividades de Integração e Treinamento da Rede NordEST Curso 1: Mapeamento Físico e Genético em Vegetais Período de 15 a 29 de maio/2005 13 alunos, sendo dois membros da rede NordEST: Financiamento pelo CNPq/CBAB Nome U F Instituição Regina Lucia Ferreira Gomes PI Universidade Federal do Piauí, Depto. de Biologia Teresa Cristina S. L. Grisi PB Universidade Federal da Paraíba João Pessoa, Lab. Biol. Molecular Nome Prof. Dr. Luiz Eduardo Camargo Aranha (USP-ESALQ) Tercílio Calsa Júnior (CENA-USP) Curso 2: Técnicas Moleculares, Bioinformática e Mapeamento Aplicadas ao Melhoramento de Plantas Período: 18 e 30/setembro/2005 17 alunos (Mercosul) quatro membros da rede NordEST: U F Instituição Ângela Celis de Almeida Lopes PI Universidade Federal do Piauí, Departamento de Biologia Cândida Hermínia C. de Magalhães Bertini C E Universidade Federal do Ceará, Depto. de Botânica Luiz Ronaldo Nali P E Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Genética Maurisrael de Moura Rocha PI Empresa Brasileira de Pesquisa Obrigada! Homepage do Programa http://www.vigna.ufpe.br/
