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Browsing CIMO by Field of Science and Technology (FOS) "Ciências Naturais"
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- CRISPR-CAS9 em plantas: desafios éticos, científicos e oportunidadesPublication . Choupina, Altino; Vieira, Kelly; Ferreira, PatrickA edição genómica por meio do sistema CRISPR-Ca9 representa um avanço significativo na biotecnologia, especialmente no melhoramento genético vegetal, ao permitir a modificação precisa dos genes específicos para enfrentar os desafios contemporâneos da agricultura. Este estudo tem como objetivo principal realizar uma revisão sistemática da literatura sobre o funcionamento da tecnologia CRISPR-Cas9, destacando as suas vantagens relativamente às técnicas anteriores e discutindo as suas aplicações na proteção vegetal, com ênfase no controlo de pragas, na resistência a stresse bióticos e abióticos, e no fortalecimento da imunidade vegetal. Além disso, o estudo visa refletir sobre os aspetos éticos, políticos e regulamentares envolvidos no uso dessa tecnologia. O trabalho está organizado da seguinte forma: Na Introdução apresenta-se a metodologia, objetivos e estrutura do presente estudo. No Capítulo I, apresentam-se os fundamentos do sistema CRISPR-Cas9, abordando a sua história, mecanismos de ação, além das suas aplicações médicas, farmacêuticas e agrícolas. Em seguida, no Capítulo II, explora-se o uso dessa tecnologia na proteção de plantas, analisando como as ferramentas moleculares de CRISPR-Cas9 são empregues para aumentar a resistência vegetal contra o stresse abióticos e bióticos. No Capítulo III, aprofunda-se a edição genómica de parasitas como insetos, fungos e oomicetes, discutindo o seu papel no controlo sustentável de pragas agrícolas. No Capítulo IV , introduz-se a técnica de RNA de interferência (RNAi), uma abordagem alternativa ao CRISPR-Cas9, destacando os seus avanços para conferir imunidade vegetal e resistência a stresse bióticos, além de comparar ambas as técnicas em termos de eficácia e aplicabilidade no melhoramento genético vegetal. Por fim, o Capítulo V examina as implicações éticas envolvidos na utilização de CRISPR-Cas9 na edição genómica, considerando questões relacionadas com a agricultura, segurança alimentar, impactos ambientais e socioeconómicos, bem como a aceitação pública e as políticas regulatórias em diferentes países. A Conclusão, reafirma a importância da tecnologia CRISPR-Cas9 no avanço do melhoramento vegetal, ao mesmo tempo que destaca a necessidade de mais estudos e debates para garantir o seu uso responsável e ético, considerando os desafios e as oportunidades para a agricultura global.
- A Reliable Molecular Diagnostic Tool for CA90 (Castanea sativa × Castanea crenata) Hybrid Identification Through SSRPublication . Yussif, Toufiq Soale; Cruz, Nadine Evora da; Coelho, Valentim; Gouveia, Maria Eugénia; Choupina, AltinoChestnut trees are an essential source of both food and timber. However, the severe threats from invasive pests and diseases compromise their existence and productivity. In Europe, chestnut hybridization programs have been initiated to produce resilient rootstocks in response to ink disease. However, the gap in the identification of these hybrid plants is typically based on field observations and Morphological features and remains a challenge. Our study presents a marker set for distinguishing between chestnut hybrid CA90 (Castanea sativa × Castanea crenata), a hybrid with demonstrated resistance to Phytophthora cinnamomi, and other varieties using microsatellite (SSR) markers and bioinformatics tools. We used 35 chestnut samples, including three CA90 controls, hybrids sampled within Portugal, with an aim to define the profiles of the chestnut hybrids and varieties in this study based on band patterns and SSR motifs. We selected and modified nine distinct SSR primers with null allelic features from 43 already developed simple sequence repeat (SSR) markers. PCR amplification and agarose gel electrophoresis were used to amplify and visualize the DNA bands. To confirm genetic variations, 27 amplified bands were sequenced by Sanger sequencing. This analysis identified 31 SSRs across 22 SSR-containing sequences, with trinucleotide (67.74%) repeats being the most common, followed by repeats of dinucleotide (22.58%), mononucleotide (6.45%), and hexanucleotide (3.23%). A total of 18 alleles were observed for the nine loci. The alleles ranged from one to three per locus for the 35 samples. The novel locus CP4 could only be found in CA90 hybrids. This tool can aid in identifying and selecting disease-resistant hybrids, thereby contributing to chestnut production and management strategies.