Análise funcional de genes de cana-de-açúcar em arroz transgênico e obtenção de cana com conteúdo de lignina modificado para a produção de etanol celulósico

• Processo: 13/19214-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
• Pesquisador responsável: Paula Macedo Nobile
• Beneficiário: Paula Macedo Nobile
• Instituição Sede: Instituto Agronômico (IAC). Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Juliana Lischka Sampaio Mayer ; Michael dos Santos Brito ; Paulo Mazzafera ; Silvana Aparecida Creste Dias de Souza
• Bolsa(s) vinculada(s): 16/14309-1 - Análises qualitativa e quantitativa da estrutura anatômica de plantas geneticamente modificadas para o conteúdo de lignina, BP.IC; 15/14212-5 - Super-expressão de genes da via de biossíntese de lignina em cana-de-açúcar, BP.TT; 14/19963-6 - Super-expressão de genes da via de biossíntese de lignina em cana-de-açúcar, BP.TT; 14/09422-8 - Analise funcional de genes de cana-de-açúcar em arroz transgênico e obtenção de cana com conteúdo de lignina modificado para a produção de etanol celulósico, BP.JP
• Assunto(s): Fatores de transcrição Biossíntese de proteínas Genética vegetal Transformação genética Alimentos transgênicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biossíntese de monolignóis | fatores de transcrição | F5H | Hct | proteina dirigente | transformação genética de plantas | Transformação genética de plantas

Resumo

Atualmente uma das prioridades para o desenvolvimento de cultivares de cana utilizadas como fonte de energia renovável é a alteração da massa lignocelulósica, ou seja, alterar o principal fator negativo na produção de etanol celulósico, a lignina. Em continuidade ao projeto BIOEN coordenado pelo Prof. Dr. Paulo Mazzafera (processo FAPESP 08/58035-6), esta proposta tem como objetivo avaliar funcionalmente os genes de cana, sendo dois fatores de transcrição e uma proteína dirigente, supostamente, relacionados à biossíntese de lignina, por expressão heteróloga em arroz. Ao mesmo tempo, gerar cana geneticamente modifica para obtenção de plantas com o conteúdo de lignina alterado. Sabidamente, existe o potencial de melhora do processo de sacarificação em plantas com maior o aumento da proporção da subunidade sinapil (S) incorporada na lignina em relação à subunidade guaicil (G) e possivelmente à subunidade hidroxifenil (H), porém este potencial ainda foi pouco explorado e até o momento, não foi testado em cana-de-açúcar. Desta forma, os genes hidroxicinamoil CoA:chiquimato/quinato hidroxicinamoil transferase (HCT) e 5-hidroxilase ácido ferúlico (F5H) serão super-expressos em cana com a expectativa de aumentar as razões S/G e S/H da lignina. A partir das realizações propostas aqui, espera-se criar base para que futuramente seja possível desenvolver no Centro de Cana, IAC- Ribeirão Preto, altamente capacitado em programa de melhoramento de cana, cultivares de cana com potencial para bioenergia por meio do melhoramento genético via transformação genética. (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)

BOER MARTINS, ALEXANDRE PALMA; BRITO, MICHAEL DOS SANTOS; MAYER, JULIANA LISCHKA S.; PORTILLA LLERENA, JUAN PABLO; OLIVEIRA, JASMIM FELIPE; TAKAHASHI, NATALIA CONGALVES; CARLIN, SAMIRA DOMINGUES; ALINE FLORES BORGES, DENISELE NEUZA; ANDRADE, LARISSA MARA; PEIXOTO-JUNIOR, RAFAEL FAVERO; et al. Ectopic expression of sugarcane SHINE changes cell wall and improves biomass in rice. BIOMASS & BIOENERGY, v. 119, p. 322-334, DEC 2018. (14/23017-9, 14/08468-4, 16/14309-1, 13/19214-0, 14/09422-8)

Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa