Mecanismo molecular de lignificação em gramíneas tropicais e efeito da alteração da lignificação da fibra sobre o desempenho animal

Resumo

A baixa digestibilidade da fibra de plantas forrageiras tropicais, mais especificamente, o rápido declínio na qualidade nutricional com o avanço da maturidade, é um aspecto importante que limita o ganho de peso e produtividade da pecuária de corte. O uso mais eficiente de volumosos, com melhoria da digestibilidade da fibra, podem contribuir para o aumento da produtividade da pecuária brasileira. Assim, objetiva-se com este estudo: 1) Determinar as mudanças na concentração e composição da lignina que ocorrem o avanço da maturidade em folhas e colmos do capim-mombaça e do capim-marandu, e identificar genes envolvidos com o processo de lignificação, bem como suas formas homólogas, pela técnica de RNAseq e qPCR; 2) Caracterizar o processo de lignificação no colmo de dois genótipos de cana-de-açúcar, com alta e baixa digestibilidade da fibra, e colhidos em três épocas; e quantificar a expressão de genes homólogos envolvidos com o processo de lignificação; e 3) Quantificar o efeito da alteração da digestibilidade da fibra da cana-de-açúcar pela época de colheita e pelo genótipo sobre o consumo, desempenho, digestibilidade, cinética ruminal e sobre a população bacteriana ruminal, determinando a quantidade relativa de bactérias amilolíticas, celulolíticas e fermentadoras de ácido lático. No 1º experimento duas plantas forrageiras tropicais (capim-marandu e capim-mombaça) serão colhidas em três estádios de maturidade para caracterização funcional de genes relacionados à qualidade da fibra. O material coletado será separado em colmo e lâmina foliar para extração de RNA. As amostras coletadas serão caracterizadas quanto à composição química, digestibilidade da fibra e composição monomérica da lignina. A expressão global dos genes das duas espécies, nos dois tecidos, e nas três idades de corte, será quantificada por sequenciamento de nova geração (RNA-Seq), e os genes candidatos identificados terão sua expressão diferencial confirmada por reações em cadeia de polimerase em tempo real. As formas homólogas dos genes envolvidos com a lignificação, como: CCoAOMT, C4H, CAD, CCR e 4CL, terão sua expressão quantificada por qPCR. No 2º experimento, dois genótipos divergentes quanto à digestibilidade da fibra serão colhidos em três estádios de maturação (9, 11 e 14 meses após o corte) e dois internódios serão coletados para caracterização funcional de genes relacionados à qualidade da fibra de cana-de-açúcar, de forma semelhante ao realizado no experimento 1. No 3º experimento, os efeitos da alteração da digestibilidade da fibra da cana, pelo genótipo e pela idade de corte, serão avaliados utilizando-se cinquenta e seis novilhos com aproximadamente 350 kg, sendo oito novilhos fistulados no rúmen. O delineamento estatístico será o de blocos casualizados com 12 repetições (desempenho) e quadrado latino 4X4 com 2 repetições (cinética e metabolismo ruminal). O volume e a massa total do conteúdo ruminal serão determinados. Amostras serão retiradas de ambas as fases, sólida e líquida, para determinação do tamanho do compartimento ruminal de componentes da digesta. A dieta, sobras e digesta ruminal serão analisados para conteúdo de nutrientes. Serão realizados os cálculos de taxa de passagem do FDN pelo rúmen (kp), taxa de digestão ruminal de FDN (kd) e da digestibilidade ruminal aparente do FDN. Será feita uma quantificação relativa das principais bactérias, por PCR em tempo real, em relação ao total de bactérias da amostra de conteúdo ruminal. (AU)