A sinalização do ácido hexanóico pode modular o transcriptoma, metaboloma e o desenvolvimento de patógenos no cafeeiro?

• Processo: 16/10896-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Vigência: 01 de outubro de 2016 - 31 de outubro de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia
• Pesquisador responsável: Douglas Silva Domingues
• Beneficiário: Douglas Silva Domingues
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rio Claro. Rio Claro , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alexandre Rossi Paschoal ; Danilo da Cruz Centeno ; Emerson Alves da Silva ; Flávia Rodrigues Alves Patrício ; Gustavo Habermann ; Halley Caixeta de Oliveira ; José Domingos Cochicho Ramalho ; Luiz Filipe Protasio Pereira ; Milene Ferro ; Mirian Perez Maluf ; Poliana Cardoso Gustavson ; Silvia Ribeiro de Souza
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/01455-2 - Bases bioquímicas e moleculares da rede metabólica de diterpenos, compostos bioativos e naturais de cafeeiros, BP.PD
• Assunto(s): Metabolismo vegetal Metaboloma Análise de sequência de RNA Transcriptoma Expressão gênica Terpenos Coffea arabica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: expressão gênica | Metabolismo vegetal | Metaboloma | perfil de terpenoides | RNA-seq | Transcriptoma | Fisiologia Molecular do Metabolismo de Plantas Cultivadas

Resumo

O café arábica (Coffea arabica L.) é um alotetraploide no qual estudos moleculares de larga escala relacionados a moléculas sinalizadoras são ainda incipientes, a despeito da importância econômica e social de seu cultivo no Brasil e no mundo. Nos últimos anos, foi demonstrado que o ácido hexanoico, um ácido graxo derivado do hexano, pode atuar tanto como uma molécula indutora de resistência como uma substância antimicrobiana em diversos sistemas vegetais. Existem evidências que a indução de resistência é baseada na modulação das vias metabólicas do mevalonato, jasmonato e salicilato, compostos também relacionados à regulação da biossíntese de terpenos, a maior classe de metabólitos especializados produzidos em plantas. O gênero Coffea é o único que produz os diterpenos cafestol e caveol, que possuem propriedades antioxidantes e anticarcinogênicas, cuja base molecular de biossíntese é pouco conhecida. Recentemente nosso grupo de pesquisa detectou a presença destes diterpenos pela primeira vez em raízes de cafeeiro. Até o momento, regulações moleculares moduladas pela aplicação de ácido hexanoico foram estudados quase unicamente nas relações planta/patógeno, sem um estudo voltado ao efeito per se do ácido hexanoico no metabolismo vegetal. Neste contexto, o presente projeto tem por objetivo avaliar se a aplicação exógena de ácido hexanoico é capaz de modular o perfil transcricional, o metabolismo primário e o perfil de terpenoides em folhas e raízes de café arábica. Também será analisado se esta substância pode modificar respostas do sistema antioxidante e da produção de óxido nítrico. Adicionalmente, será avaliado se o ácido hexanoico também é capaz de inibir o desenvolvimento da cercosporiose e da mancha aureolada do cafeeiro. Desta forma, este projeto poderá gerar conhecimento aplicado em diversas frentes, que abrangem tanto a base molecular do metabolismo de terpenoides em plantas, como o controle de doenças sem fontes de alta resistência no cafeeiro. Em paralelo, aportar-se-á conhecimento fundamental para elucidar qual a relevância da aplicação de ácido hexanoico em redes moleculares relacionadas a sinalização do óxido nítrico e tolerância a estresses em plantas. (AU)

Publicações científicas

(10)

(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)

GAVASSI, MARINA ALVES; SILVA, GISELLE SCHWAB; SANTIAGO DA SILVA, CAROLINA DE MARCHI; THOMPSON, ANDREW J.; MACLEOD, KYLE; RAYNER OLIVEIRA, PAULO MARCELO; CAVALHEIRO, MARIANA FEITOSA; DOMINGUES, DOUGLAS SILVA; HABERMANN, GUSTAVO. CED expression is related to increased ABA biosynthesis and stomatal closure under aluminum stres. ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY, v. 185, MAY 2021. (15/25409-4, 17/26144-0, 16/10896-0, 18/25658-2, 18/08902-7)

CAVALHEIRO, MARIANA F.; GAVASSI, MARINA A.; SILVA, GISELLE S.; NOGUEIRA, MATHEUS A.; SILVA, CAROLINA M. S.; DOMINGUES, DOUGLAS S.; HABERMANN, GUSTAVO. Low root PIP1-1 and PIP2 aquaporins expression could be related to reduced hydration in 'Rangpur' lime plants exposed to aluminium. FUNCTIONAL PLANT BIOLOGY, v. 47, n. 2, p. 10-pg., 2020-01-01. (16/10896-0, 13/11370-3, 17/26144-0, 15/25409-4)

BUDZINSKI, ILARA G. F.; CAMARGO, PAULA O.; LEMOS, SAMARA M. C.; GUYOT, ROMAIN; CALZADO, NATALIA F.; IVAMOTO-SUZUKI, SUZANA T.; DOMINGUES, DOUGLAS S.. Transcriptomic alterations in roots of two contrasting Coffea arabica cultivars after hexanoic acid priming. FRONTIERS IN GENETICS, v. 13, p. 5-pg., 2022-10-28. (16/10896-0)

CACCALANO, M. N.; DILARRI, G.; ZAMUNER, C. F. C.; DOMINGUES, D. S.; FERREIRA, H.. Hexanoic acid: a new potential substitute for copper-based agrochemicals against citrus canker. Journal of Applied Microbiology, v. 131, n. 5, p. 2488-2499, NOV 2021. (16/10896-0, 15/50162-2, 14/50880-0, 17/50216-0, 17/07306-9)

GAVASSI, MARINA ALVES; SILVA, GISELLE SCHWAB; SANTIAGO DA SILVA, CAROLINA DE MARCHI; THOMPSON, ANDREW J.; MACLEOD, KYLE; RAYNER OLIVEIRA, PAULO MARCELO; CAVALHEIRO, MARIANA FEITOSA; DOMINGUES, DOUGLAS SILVA; HABERMANN, GUSTAVO. NCED expression is related to increased ABA biosynthesis and stomatal closure under aluminum stress. ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY, v. 185, p. 12-pg., 2021-02-06. (16/10896-0, 18/08902-7, 17/26144-0, 18/25658-2, 15/25409-4)

CAVALHEIRO, MARIANA F.; GAVASSI, MARINA A.; SILVA, GISELLE S.; NOGUEIRA, MATHEUS A.; SILVA, CAROLINA M. S.; DOMINGUES, DOUGLAS S.; HABERMANN, GUSTAVO. Low root PIP1-1 and PIP2 aquaporins expression could be related to reduced hydration in `Rangpur' lime plants exposed to aluminium. FUNCTIONAL PLANT BIOLOGY, v. 47, n. 2, p. 112-121, 2020. (15/25409-4, 13/11370-3, 17/26144-0, 16/10896-0)

BABA, VIVIANE YUMI; BRAGHINI, MASAKO TOMA; DOS SANTOS, TIAGO BENEDITO; DE CARVALHO, KENIA; MOURA SOARES, JOAO DANILLO; IVAMOTO-SUZUKI, SUZANA TIEMI; MALUF, MIRIAN P.; PADILHA, LILIAN; PACCOLA-MEIRELLES, LUZIA D.; PEREIRA, LUIZ FILIPE; et al. Transcriptional patterns of Coffea arabica L. nitrate reductase, glutamine and asparagine synthetase genes are modulated under nitrogen suppression and coffee leaf rust. PeerJ, v. 8, JAN 3 2020. (17/01455-2, 16/10896-0)

BUDZINSKI, ILARA G. F.; CAMARGO, PAULA O.; ROSA, RAISSA S.; CALZADO, NATALIA F.; IVAMOTO-SUZUKI, SUZANA T.; DOMINGUES, DOUGLAS S.. Transcriptome Analyses of Leaves Reveal That Hexanoic Acid Priming Differentially Regulate Gene Expression in Contrasting Coffea arabica Cultivars. FRONTIERS IN SUSTAINABLE FOOD SYSTEMS, v. 5, OCT 25 2021. (16/10896-0, 17/01455-2)

SILVA, NATACHA; IVAMOTO-SUZUKI, SUZANA TIEMI; CAMARGO, PAULA OLIVEIRA; ROSA, RAISSA SCALZONI; PROTASIO PEREIRA, LUIZ FILIPE; DOMINGUES, DOUGLAS SILVA. Low-Copy Genes in Terpenoid Metabolism: The Evolution and Expression of MVK and DXR Genes in Angiosperms. PLANTS-BASEL, v. 9, n. 4, APR 2020. (17/01455-2, 16/10896-0)

COSTA-SILVA, JULIANA; HUNGRIA, MARIANGELA; DOMINGUES, DOUGLAS S.; MENOTTI, DAVID; LOPES, FABRICIO MARTINS. Temporal progress of gene expression analysis with RNA-Seq data: A review on the relationship between computational methods. COMPUTATIONAL AND STRUCTURAL BIOTECHNOLOGY JOURNAL, v. 21, p. 13-pg., 2023-01-01. (18/08042-8, 16/10896-0, 19/15477-3)