O meristema marginal e a evolução e desenvolvimento de folhas de samambaias

• Processo: 24/20792-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2030
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Morfologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Rafael da Silva Cruz
• Beneficiário: Rafael da Silva Cruz
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alejandra Vasco ; Alexander Hetherington ; Barbara A. Ambrose ; Gladys Flávia de Albuquerque Melo de Pinna ; Jefferson Prado
• Assunto(s): Anatomia vegetal Expressão gênica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: anatomia vegetal | Desenvolvimento foliar | Evolução da morfologia foliar | expressão gênica | Meristemas marginais e apicais | Teoria do teloma | Evolução do desenvolvimento

Resumo

Este projeto irá explorar a evolução e o desenvolvimento (evo-devo) dos meristemas apicais e marginais em folhas de samambaias, por meio de um estudo detalhado das características estruturais, evolução de genes e expressão gênica. A motivação por trás do projeto é compreender a origem e formação das folhas (megafilos) nas samambaias - um grupo pouco explorado em termos de seus aspectos ontogenéticos. As samambaias ocupam uma posição filogenética chave para a compreensão da evolução e do desenvolvimento das folhas de plantas vasculares. Embora as folhas sejam os principais órgãos fotossintéticos das plantas, sua origem e desenvolvimento ainda não são completamente compreendidos.A teoria do teloma, a explicação mais amplamente aceita para a origem das folhas, carece de evidências para um de seus principais processos, a fusão ("webbing"), que é necessária para o desenvolvimento de uma lâmina foliar. O crescimento lateral, mais especificamente a expansão latero-apical do meristema apical da folha, poderia explicar o desenvolvimento foliar de muitas espécies de samambaias.Liderando uma equipe de especialistas, estudarei a estrutura dos meristemas marginais em diferentes clados de samambaias para determinar seu papel na formação da lâmina foliar. Também realizaremos análises de anatomia molecular da expressão dos genes da Classe I KNOX (envolvidos na manutenção do meristema) e dos genes CUC (envolvidos na especificação dos limites de órgãos, demonstrado até o momento apenas em angiospermas) na samambaia modelo Ceratopteris richardii Brongn., para explorar esses mecanismos no desenvolvimento das samambaias.A metodologia abrange estudos anatômicos clássicos combinados com análises moleculares. O cronograma do projeto, seus objetivos e contribuições esperadas estão delineados. O projeto visa publicar artigos de alto impacto que desafiem os paradigmas atuais e proponha um novo modelo para o crescimento foliar das samambaias, estabelecendo, em última instância, um grupo de pesquisa no Brasil dedicado à evolução e desenvolvimento das plantas terrestres. (AU)