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Transporte e acúmulo de cádmio em diferentes genótipos de tomateiro: abordagens fisiológicas, proteômicas e moleculares

Processo: 16/14349-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de dezembro de 2016 - 30 de novembro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia
Pesquisador responsável:Ricardo Antunes de Azevedo
Beneficiário:Ricardo Antunes de Azevedo
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Pesq. associados:Berenice Kussumoto de Alcântara da Silva ; Fernanda Salvato ; Fernando Angelo Piotto ; Katherine Derlene Batagin Piotto ; Salete Aparecida Gaziola
Assunto(s):Tomateiro  Estresse oxidativo  Fisiologia vegetal  Tolerância 

Resumo

Ao longo das últimas décadas a agricultura vem sofrendo mudanças com o surgimento de novos cenários relativos aos problemas ambientais, principalmente aqueles que envolvem a contaminação dos solos e águas com metais pesados. Estes problemas são mais graves se pensarmos que metais como o Cádmio (Cd) entram facilmente na cadeia alimentar pela sua absorção via raízes das plantas que são usadas como alimentos. Embora vários estudos tenham sido realizados visando entender os impactos do Cd no metabolismo oxidativo de espécies cultivadas, pouco conhecemos sobre a cinética de absorção e acúmulo deste metal nos tecidos, bem como sobre a dinâmica de respostas em nível bioquímico e molecular ao longo deste processo. Tais informações são de extrema importância, pois podem ajudar a desvendar mecanismos de resposta e tolerância ao Cd de uma forma integrada e complexa. Assim, o objetivo deste trabalho é caracterizar as alterações fisiológicas, bioquímicas e moleculares, durante o processo de absorção e acúmulo de Cd, por meio da análise conjunta de todos estes processos, usando genótipos de tomateiro sensíveis e tolerantes a este metal. Com isso, pretendemos traçar um mapa no qual os processos de absorção e acúmulo de Cd em plantas de tomateiro sejam monitorados desde o primeiro instante em que as plantas entram em contato com o metal, até o momento que as mesmas encontram-se sob estresse crônico. Associado a estes estudos de cinética de absorção e acúmulo de Cd, pretendemos traçar o perfil de resposta do sistema antioxidante celular, além de realizar o estudo nas alterações proteicas, da síntese de fitoquelatinas e em nível molecular da expressão de genes relacionados ao transporte de íons da solução para as plantas, via tecidos de raízes. Para tanto, serão utilizadas metodologias de análise da cinética de absorção de Cd e nutrientes ao longo do tempo, no cultivo das plantas em sistema de hidroponia, visando identificar quais seriam os tempos mais importantes de reconhecimento e resposta ao estresse. De forma complementar, usaremos enxertias recíprocas entre genótipos de tomateiro tolerantes e sensíveis, como ferramentas para estudar a sinalização entre o sistema radicular e a parte aérea das plantas durante o processo de absorção e acúmulo do metal nos tecidos. A obtenção destes resultados, somada aos conhecimentos prévios de outros trabalhos envolvendo a resposta de espécies cultivadas ao Cd e também à própria experiência do grupo pesquisa proponente, devem gerar informações de alta relevância, as quais serão apresentadas na forma de publicações em periódicos internacionais reconhecidos e respeitados da área. (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)
REIS BORGES, KARINA LIMA; SALVATO, FERNANDA; LOZIUK, PHILIP L.; MUDDIMAN, DAVID C.; AZEVEDO, RICARDO ANTUNES. Quantitative proteomic analysis of tomato genotypes with differential cadmium tolerance. Environmental Science and Pollution Research, v. 26, n. 25, p. 26039-26051, SEP 2019. Citações Web of Science: 0.
REIS BORGES, KARINA LIMA; RIEGER HIPPLER, FRANZ WALTER; AMARAL CARVALHO, MARCIA EUGENIA; NALIN, RAFAEL STORTO; MATIAS, FILIPE INACIO; AZEVEDO, RICARDO ANTUNES. Nutritional status and root morphology of tomato under Cd-induced stress: Comparing contrasting genotypes for metal-tolerance. Scientia Horticulturae, v. 246, p. 518-527, FEB 27 2019. Citações Web of Science: 1.
REIS BORGES, KARINA LIMA; SALVATO, FERNANDA; ALCANTARA, BERENICE KUSSUMOTO; NALIN, RAFAEL STORTO; PIOTTO, FERNANDO ANGELO; AZEVEDO, RICARDO ANTUNES. Temporal dynamic responses of roots in contrasting tomato genotypes to cadmium tolerance. ECOTOXICOLOGY, v. 27, n. 3, p. 245-258, APR 2018. Citações Web of Science: 16.

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