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Mecanismo molecular de lignificação em gramíneas tropicais e efeito da alteração da lignificação da fibra sobre o desempenho animal

Processo: 14/12101-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2016 - 31 de dezembro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Zootecnia - Nutrição e Alimentação Animal
Pesquisador responsável:Luis Felipe Prada e Silva
Beneficiário:Luis Felipe Prada e Silva
Instituição-sede: Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Cana-de-açúcar  Lignina  Expressão gênica  Bovinocultura de corte 

Resumo

A baixa digestibilidade da fibra de plantas forrageiras tropicais, mais especificamente, o rápido declínio na qualidade nutricional com o avanço da maturidade, é um aspecto importante que limita o ganho de peso e produtividade da pecuária de corte. O uso mais eficiente de volumosos, com melhoria da digestibilidade da fibra, podem contribuir para o aumento da produtividade da pecuária brasileira. Assim, objetiva-se com este estudo: 1) Determinar as mudanças na concentração e composição da lignina que ocorrem o avanço da maturidade em folhas e colmos do capim-mombaça e do capim-marandu, e identificar genes envolvidos com o processo de lignificação, bem como suas formas homólogas, pela técnica de RNAseq e qPCR; 2) Caracterizar o processo de lignificação no colmo de dois genótipos de cana-de-açúcar, com alta e baixa digestibilidade da fibra, e colhidos em três épocas; e quantificar a expressão de genes homólogos envolvidos com o processo de lignificação; e 3) Quantificar o efeito da alteração da digestibilidade da fibra da cana-de-açúcar pela época de colheita e pelo genótipo sobre o consumo, desempenho, digestibilidade, cinética ruminal e sobre a população bacteriana ruminal, determinando a quantidade relativa de bactérias amilolíticas, celulolíticas e fermentadoras de ácido lático. No 1º experimento duas plantas forrageiras tropicais (capim-marandu e capim-mombaça) serão colhidas em três estádios de maturidade para caracterização funcional de genes relacionados à qualidade da fibra. O material coletado será separado em colmo e lâmina foliar para extração de RNA. As amostras coletadas serão caracterizadas quanto à composição química, digestibilidade da fibra e composição monomérica da lignina. A expressão global dos genes das duas espécies, nos dois tecidos, e nas três idades de corte, será quantificada por sequenciamento de nova geração (RNA-Seq), e os genes candidatos identificados terão sua expressão diferencial confirmada por reações em cadeia de polimerase em tempo real. As formas homólogas dos genes envolvidos com a lignificação, como: CCoAOMT, C4H, CAD, CCR e 4CL, terão sua expressão quantificada por qPCR. No 2º experimento, dois genótipos divergentes quanto à digestibilidade da fibra serão colhidos em três estádios de maturação (9, 11 e 14 meses após o corte) e dois internódios serão coletados para caracterização funcional de genes relacionados à qualidade da fibra de cana-de-açúcar, de forma semelhante ao realizado no experimento 1. No 3º experimento, os efeitos da alteração da digestibilidade da fibra da cana, pelo genótipo e pela idade de corte, serão avaliados utilizando-se cinquenta e seis novilhos com aproximadamente 350 kg, sendo oito novilhos fistulados no rúmen. O delineamento estatístico será o de blocos casualizados com 12 repetições (desempenho) e quadrado latino 4X4 com 2 repetições (cinética e metabolismo ruminal). O volume e a massa total do conteúdo ruminal serão determinados. Amostras serão retiradas de ambas as fases, sólida e líquida, para determinação do tamanho do compartimento ruminal de componentes da digesta. A dieta, sobras e digesta ruminal serão analisados para conteúdo de nutrientes. Serão realizados os cálculos de taxa de passagem do FDN pelo rúmen (kp), taxa de digestão ruminal de FDN (kd) e da digestibilidade ruminal aparente do FDN. Será feita uma quantificação relativa das principais bactérias, por PCR em tempo real, em relação ao total de bactérias da amostra de conteúdo ruminal. (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)
SOUSA, D. O.; VELASQUEZ, A. V.; OLIVEIRA, C. A.; SOUZA, J. M.; NADEAU, E.; SILVA, L. F. P. Effect of sugarcane genotype and maturity stage at harvest on feed intake and ruminal parameters of growing steers. ANIMAL FEED SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 256, SEP 2019. Citações Web of Science: 0.

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