Explorando a complexidade, evolução e as bases ontogenéticas do sistema caulinar primário

• Processo: 24/04123-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Morfologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Gladys Flávia de Albuquerque Melo de Pinna
• Beneficiário: Gladys Flávia de Albuquerque Melo de Pinna
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Bruno Edson Chaves ; Gerhard Zotz ; José Rubens Pirani ; Marcelo Rodrigo Pace ; Otávio Luis Marques da Silva ; Thiago Jose de Carvalho Andre ; Thomas Haevermans ; Vania Nobuko Yoshikawa
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/21805-1 - Explorando a complexidade, evolução e as bases ontogenéticas do sistema caulinar primário, BP.TT
• Assunto(s): Anatomia vegetal
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Desenvolvimento foliar | Lígula | múcron | Pseudobulbo | pseudpecíolo | Sistema caulinar | Anatomia Vegetal

Resumo

A proposta explora a ontogênese foliar em monocotiledôneas e eudicotiledôneas, destacando a sua diversidade estrutural. Em monocotiledôneas, estruturas como lígula, pseudopecíolo, pseudobulbo e múcron serão discutidas em termos de seu desenvolvimento ontogenético e suas implicações evolutivas. No contexto das eudicotiledôneas, serão discutidas as folhas simples e compostas, com exemplos de diferentes famílias que apresentam essa diversidade estrutural, como Rutaceae,Burseraceae,Meliaceae, Simaroubaceae, Malvaceae, Euphorbiaceae e Bignoniaceae. Embora sejam temas já abordados na literatura, esta proposta se destaca pela importância da realização de um estudo comparativo do desenvolvimento foliar na compreensão da evolução das estruturas, preenchendo lacunas no conhecimento do sistema caulinar primário. A contextualização e os desafios científicos estão apresentados em dois subprojetos: 1) Desenvolvimento de folhas unifolioladas, envolvendo espécies de Rutaceae, Meliaceae, Simaroubaceae, Euphorbiaceae, Bignoniaceae e Malvaceae, cujo principal desafio reside na investigação da incidência de folíolos abortados durante a ontogênese foliar e a caracterização de intumescimentos ou articulações no ápice do pecíolo e investigação dos estágios de early foliolate leaves ou late unifoliolate leaves. No segundo subprojeto intitulado Desenvolvimento do sistema caulinar em monocotiledôneas, o desafio central é reconhecer a natureza laminar ou de base de folha de estruturas como múcron, lígula, pseudopecíolo e pseudobulbo. Neste segundo subprojeto, foram selecionados representantes de seis famílias: Commelinaceae, Costaceae, Cyperaceae, Orchidaceae, Poaceae e Zingiberaceae. Por se tratar de uma proposta multidisciplinar e de ampla abordagem, os estudos ontogenéticos serão realizados em espécies selecionadas a partir do registro na literatura do caráter a ser estudado. Nestas análises, amostras serão coletadas e submetidas às técnicas convencionais de microscopia de luz (ML) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). No caso do estudo das folhas unifolioladas, também realizaremos análises em microtomografia computadorizada (Micro-CT). Além das espécies a serem estudadas na caracterização ontogenética, será construída uma matriz de caracteres para cada grupo, cujas sequências de DNA serão alinhadas por meio do software MAFFT v.7.215 e a reconstrução das topologias será realizada com base em filogenias atuais por meio de abordagem bayesiana através do programa MrBayes v.3.2. As reconstruções de estados ancestrais de cada caráter estudado serão feitas no software R v.4.2.1 por meio dos pacotes ape evobiR, phytools,phangorn e especialmente corHMM. Serão testados três modelos de máxima verossimilhança: modelos ER (equal-rates model), SYM (symmetric model) e ARD (all-rates-different model), realizando 1000 recomeços aleatórios para cada modelo. A capacidade dos modelos de explicar os dados será avaliada com base no Critério de Informação de Akaike. Além disso, um segundo modelo será utilizado para a estimação de estado ancestral: o mapeamento estocástico de caráter ("stochastic character mapping") por meio do pacote phytools. O modelo com o critério de otimalidade mais significativo da análise anterior (ER, SYM ou ARD) será utilizado para 1000 mapeamentos estocásticos, que serão sumarizados em uma única topologia. As duas grandes abordagens, ontogenética e evolutiva, serão analisadas conjuntamente com o envolvimento de uma equipe de pesquisadores nacionais e internacionais de reconhecida atuação nas suas áreas de expertise, fortalecendo a qualidade e a robustez da pesquisa, mas também promovendo o acesso à coleções botânicas e instalações em laboratórios de pesquisas avançadas, resultando em uma compreensão (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)

RAYMUNDO, CARLOS E. V.; PIRANI, JOSE R.; MELO-DE-PINNA, GLADYS F. A.. Heteroblasty in Conchocarpus heterophyllus (A.St.-Hil.) Kallunki & Pirani (Rutaceae): An approach of leaf development from the unifoliolate leaves. FLORA, v. 322, p. 10-pg., 2025-01-01. (19/15195-8, 24/04123-4)