Determinação do fenômeno de revivescência e dos mecanismos de reparo em Polytrichaceae (Bryophyta)

• Processo: 22/12711-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Botânica Aplicada
• Pesquisador responsável: Déborah Yara Alves Cursino dos Santos
• Beneficiário: Déborah Yara Alves Cursino dos Santos
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Cristiane Paula Gomes Calixto ; Fanly Fungyi Chow Ho ; Gladys Flávia de Albuquerque Melo de Pinna
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/04273-6 - Cultivo e manutenção de espécies de Polytrichaceae em casa de vegetação., BP.TT; 24/04165-9 - Avaliação dos transcritos diferencialmente expressos em espécies de musgo submetidas a condições de restrição hídrica e aumento de radiação UV-B., BP.TT
• Assunto(s): Fitoquímica Briófitas Estresse abiótico Metabólitos secundários Transcriptoma
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: briofitas | Estresse abiótico | metabólitos secundários | Revivescência | Sinalização | Transcriptoma | Fitoquímica

Resumo

As briófitas sensu lato foram as primeiras embriófitas que enfrentaram as adversidades típicas do ambiente terrestre. Os mecanismos de tolerância à dessecação e à radiação UV, garantiram o sucesso do estabelecimento nesse ambiente. Muitas destas plantas, entre elas espécies de Polytrichaceae, são caracterizadas como "revivescentes", ou seja, podem manter-se viáveis por longos períodos de anabiose e retomar seus processos vitais em poucos segundos. A revivescência nessa família já foi reportada em quatro gêneros, um deles Polytrichum. Nesse contexto, esse projeto tem como principais objetivos (i) verificar a presença do fenômeno da revivescência em espécies de Polytrichaceae nativas que ainda não foram investigadas, (ii) avaliar se essa característica pode influenciar o mecanismo de reparo ao aumento de radiação UV-B utilizando uma espécie revivescente (Polytrichum juniperinum Hedw.) e outra não-revivescente (SP1 - a ser definida). Para a determinação do fenômeno de revivescência, espécies de Polytrichaceae serão coletadas no estado de São Paulo e parâmetros fisiológicos e anatômicos serão avaliados nos gametófitos em estado de anabiose e hidratado. Os parâmetros fisiológicos serão: (a) determinação do conteúdo relativo de água (CRA), (b) medidas de fluorescência (rendimento quântico efetivo (PSII) e quântico máximo (Fv/Fm) e taxa aparente de transporte de elétrons (ETR), (c) conteúdo de pigmentos (clorofila a, b e carotenoides), (d) nível de peroxidação lipídica (MDA), (e) atividade de antioxidantes enzimáticos (CAT, APX, GR e SOD) e não-enzimáticos (ácido ascórbico e glutationa) e, (f) capacidade de sequestro do radical de DPPH. As análises anatômicas serão feitas através de observação em microscopia óptica, após o material ser fixado e corado. Para investigar se o fenômeno da revivescência pode ter alguma influência na capacidade de tolerância a outro estresse (p.ex. aumento da radiação UV-B) gametófitos de P. juniperinum e de SP1 serão transferidos para vasos e mantidos em câmera de crescimento sob condições controladas por duas semanas. Em seguida, os vasos (n = 4) serão divididos em 4 grupos: (1) controle; (2) restrição hídrica por seis dias seguida de reidratação e coleta de amostras no T=0, T=15 min e T=30 min; (3) aumento da radiação UV-B durante 3 horas/dia e coleta de amostras após 5 e 10 dias; e (4) aumento da radiação UV-B durante 3 horas/dia por 5 e 10 dias após um ciclo de restrição hídrica. Antes das coletas, serão realizadas as medidas da fluorescência e, em seguida, amostras de material serão coletadas e armazenadas adequadamente até a realização das análises descritas acima. Além disso, serão coletadas amostras para análise de transcritos diferencialmente expressos através da técnica de RNA-seq. Os dados de cada experimento serão estatisticamente tratados e comparados com os dados do controle. Deste modo, a análise dos parâmetros propostos nesse projeto poderá auxiliar na compreensão, a partir de uma visão ampla e robusta, de vários eventos envolvidos nas respostas dessas plantas a fatores ambientais, além de abrir um leque de novas possibilidades de pesquisa devido a análise molecular global. (AU)