Identificação e expressão de genes relacionados à pigmentação floral em Utricularia (Lentibulariaceae) com abordagem evolutiva

• Processo: 13/05144-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de junho de 2013 - 31 de outubro de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Vitor Fernandes Oliveira de Miranda
• Beneficiário: Vitor Fernandes Oliveira de Miranda
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Jackson Antônio Marcondes de Souza ; Janete Apparecida Desidério ; Rogério Falleiros Carvalho
• Assunto(s): Flores Polinização Antocianinas Polimorfismo genético Filogenia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Coloração floral | Evolução de genes | expressão gênica | Filogenia | Lentibulariaceae | Utricularia | Genética evolutiva

Resumo

As antocianinas são produzidas pela longa via de síntese dos flavonoides, a qual está relacionada primitivamente com a proteção contra radiação UV, mas que adquiriu ao longo da evolução novas funções como proteção contra herbívoros, patógenos e por fim a produção de pigmentos. Dada à relação da coloração da flor com a atração de polinizadores e o comportamento destes discriminando padrões florais (como tamanho, forma e cor), qualquer alteração na flor pode resultar na mudança do polinizador ou em seleção negativa do fenótipo floral. Essas transformações de cor de flor são facilmente mapeadas nas filogenias e podem ocorrer devido a mutações que impedem a tradução dos genes codificadores de enzimas importantes da via de síntese ou na supressão destes genes por fatores de transcrição. De qualquer modo, os efeitos destes dois mecanismos podem ser tanto deletérios quanto adaptativos para a evolução de determinados grupos. Em Utricularia o estado ancestral da cor das corolas é púrpuro ou lilás. A partir deste padrão plesiomórfico, tomando como base as filogenias propostas para o grupo, ocorreram diversas transformações independentes (homoplásticas) para flores amarelas e brancas. Além disso, neste gênero também ocorre polimorfismo intraespecífico, sendo um caso particular a espécie Utricularia amethystina, que apresenta flores púrpuras (mais frequentes), amarelas e brancas (mais raras). As antocianinas expressam cores do vermelho ao azul escuro, porém tanto a cor amarela quanto a branca podem surgir pela inativação ou supressão de algum dos genes da via de síntese, neste caso a cor resultante - amarelo ou branco - dependerá da localização na via de síntese do gene inativado. Nesse contexto, a presente proposta tem como objetivo principal investigar numa abordagem filogenética quatro genes (CHS, CHI, FLS e DFR) que podem estar relacionados à transição de cor de flores em Utricularia. Considerando-se que os padrões de coloração floral em Utricularia são similares para os demais gêneros Genlisea e Pinguicula, os resultados obtidos poderão ser extrapolados para a família Lentibulariaceae como um todo ou até mesmo para outros grupos. (AU)

Publicações científicas

(5)

(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)

SILVA, SAURA R.; MICHAEL, TODD P.; MEER, ELLIOTT J.; PINHEIRO, DANIEL G.; VARANI, ALESSANDRO M.; MIRANDA, VITOR F. O.. Comparative genomic analysis of &ITGenlisea&IT (corkscrew plants-Lentibulariaceae) chloroplast genomes reveals an increasing loss of the &ITndh&IT genes. PLoS One, v. 13, n. 1, JAN 2 2018. (13/05144-0, 13/25164-6)

MIRANDA, VITOR F. O.; SILVA, SAURA R.; REUT, MARKUS S.; DOLSAN, HUGO; STOLARCZYK, PIOTR; RUTISHAUSER, ROLF; PLACHNO, BARTOSZ J.. A Historical Perspective of Bladderworts (Utricularia): Traps, Carnivory and Body Architecture. PLANTS-BASEL, v. 10, n. 12, DEC 2021. (20/11053-1, 13/05144-0, 18/02285-6)

SILVA, SAURA R.; PINHEIRO, DANIEL G.; PENHA, HELEN A.; PLACHNO, BARTOSZ J.; MICHAEL, TODD P.; MEER, ELLIOTT J.; MIRANDA, VITOR F. O.; VARANI, ALESSANDRO M.. Intraspecific Variation within the Utricularia amethystina Species Morphotypes Based on Chloroplast Genomes. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 20, n. 24, DEC 2019. (13/25164-6, 18/02285-6, 13/05144-0)

PTACHNO, BARTOSZ J.; SWIATEK, PIOTR; ADAMEC, LUBOMIR; CARVALHO, SAMANTA; MIRANDA, VITOR F. O.. The Trap Architecture of Utricularia multifida and Utricularia westonii (subg. Polypompholyx). FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 10, MAR 26 2019. (13/05144-0)

SILVA, SAURA R.; MORAES, ANA PAULA; PENHA, HELEN A.; JULIAO, MARIA H. M.; DOMINGUES, DOUGLAS S.; MICHAEL, TODD P.; MIRANDA, VITOR F. O.; VARANI, ALESSANDRO M.. The Terrestrial Carnivorous Plant Utricularia reniformis Sheds Light on Environmental and Life-Form Genome Plasticity. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 21, n. 1, JAN 1 2020. (13/25164-6, 18/02285-6, 13/05144-0, 11/22215-3)