Investigando o papel de genes associados ao crescimento helicoidal durante o desenvolvimento de caules escandentes em Convolvulus arvensis e Autrobaileya scandens

Resumo

O aparecimento do hábito escandente em angiospermas, no qual órgãos vegetais apresentam crescimento helicoidal, constitui uma inovação-chave que mudou o funcionamento dos ecossistemas terrestres. Cerca de 65% das ordens de eudicotiledôneas e magnoliídeas têm pelo menos uma espécie escandente. Órgãos vegetais escandentes seguem uma trajetória helicoidal, geralmente com direção fixa, ao escalarem um suporte. Pesquisas recentes utilizando mutantes de Arabidopsis revelaram que o arranjo helicoidal de microtúbulos corticais pode estar associado ao crescimento helicoidal. Em duplo-mutantes spiral1-like-4 spiral1-like3 de Arabidopsis, além hipocótilos e raízes, o escapo floral também cresce de maneira helicoidal e enrola-se em barras verticais de suporte, exatamente como acontece com as plantas naturalmente escandentes. Apesar da alta probabilidade de genes envolvidos no crescimento helicoidal em mutantes de Arabidopsis terem um papel importante no crescimento de plantas escandentes, estes nunca foram estudados em tais organismos. Assim, o objetivo deste projeto é investigar o papel de tais genes na regulação do hábito escandente em caules de espécies trepadeiras de angiosperma. Utilizaremos uma abordagem integrativa unindo análises morfológicas, microscopia de luz e fluorescência, e técnicas moleculares para investigar como mudanças na morfo-anatomia, na orientação dos microtúbulos, e nos perfis de expressão gênica em caules estão correlacionados inter- e intra-especificamente. Os transcritomas de caules jovens (retos) e adultos (enrolados no suporte) de Convolvulus arvensis (Convolvulaceae, asterídeas, angiosperma apical) e Austrobaileya scandens (Austrobaileyaceae, angiosperma basal) serão analisados utilizando mapas auto-organizáveis, o que permitirá identificar padrões dinâmicos de expressão gênica de maneira comparativa entre espécies. A partir de tais análises investigaremos se existe uma base molecular ancestral compartilhada para o crescimento helicoidal em caules destas duas espécies que são filogeneticamente distantes. (AU)