Super-expressão de uma aciltransferase BAHD de cana-de-açúcar altera o conteúdo hidroxicinâmico em parede celular de milho

• Processo: 21/02352-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2021
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
• Pesquisador responsável: Elisson Antonio da Costa Romanel
• Beneficiário: Elisson Antonio da Costa Romanel
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Assunto(s): Ácido ferúlico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: BAHD acyltransferases | biomass engineering | Biorefineries | ferulic acid | p-coumaric acids | Genômica de Plantas e Bioenergia

Resumo

A purificação de ácidos hidroxicinâmicos [ácido p-cumárico (pCA) e ácido ferúlico (FA)] da parede celular de gramíneas requer processos de alto custo. Matérias-primas com níveis aumentados de ácidos hidroxicinâmicos em preferência ao outro são, portanto, altamente desejáveis. Neste trabalho, nós identificamos e conduzimos análises de expressão para nove genes BAHD aciltransferases ScAts de cana-de-açúcar. A alta conservação das proteínas At10, juntamente com seus padrões de expressão gênica semelhantes, suporta um papel semelhante em gramíneas distintas. A superexpressão de ScAt10 no milho resultou em um aumento de 75% no conteúdo total de pCA. A hidrólise leve e derivatização seguida por análise de clivagem redutiva (DFRC) mostrou que o aumento de pCA foi restrito à porção hemicelulósica da parede celular. Além disso, o conteúdo total de FA foi reduzido em 88%, resultando em um aumento de 10 vezes na razão pCA / FA. Assim, caracterizamos funcionalmente um gene de cana-de-açúcar envolvido no conteúdo de pCA em hemiceluloses e geramos uma planta C4 que é promissora para valorizar a produção de pCA em biorrefinarias. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FANELLI, AMANDA; RANCOUR, DAVID M.; SULLIVAN, MICHAEL; KARLEN, STEVEN D.; RALPH, JOHN; RIANO-PACHON, DIEGO MAURICIO; VICENTINI, RENATO; SILVA, TATIANE DA FRANCA; FERRAZ, ANDRE; HATFIELD, RONALD D.; et al. Overexpression of a Sugarcane BAHD Acyltransferase Alters Hydroxycinnamate Content in Maize Cell Wall. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 12, APR 21 2021. (21/02352-8, 14/17486-6, 16/24391-7, 16/25785-9)