Genômica funcional de genes fotossintéticos em cana-de-açúcar: transformação nuclear de plantas

• Processo: 10/18485-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2010
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2011
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Helaine Carrer
• Beneficiário: Tatiana Bistaco Farinha
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/52066-7 - Functional genomics of photosynthetic genes in sugarcane, AP.BIOEN.TEM
• Assunto(s): Produção vegetal Melhoramento genético vegetal Reguladores de crescimento Expressão gênica Liberação epidérmica de DNA mediada por partículas Agrobacterium Cultura de células Cultura de tecidos vegetais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agrobacterium | biolistica | expressão gênica | reguladores de crescimento | Variabilidade | Fisiologia e Bioquímica de Plantas, Biotecnologia e Biologia Molecular

Resumo

Existe uma urgência mundial para melhorar a produtividade da cultura canavieira, a fim de manter o crescimento de produção de açúcar e etanol como fonte de alimento e bioenergia, respectivamente. Esse desafio pode ser alcançado através do desenvolvimento de novas e melhores cultivares. Tecnologias de engenharia genética para a cana têm se mostrado um potencial método para superar limitações no desenvolvimento de novas variedades desde que o melhoramento genético da cana com o uso de cultivares elites é naturalmente limitado principalmente pelo seu complexo genoma poliplóide-aneuploide, baixa fertilidade e um longo período (12/15 anos) necessários para a criação de novos cultivares. Resultados expressivos de transformação genética de cana utilizam principalmente a metodologia de inserção de genes por biolística e mais recentemente laboratórios estão investindo no uso de Agrobactéria. Diversas características foram incorporadas em plantas transgênicas de cana, como a resistência à herbicidas, vírus, bactérias, pragas como também existe a necessidade de alteração das vias metabólicas de biossíntese de carboidratos, lipídeos e aminoácidos para alterar o acúmulo de sacarose, aumentar a tolerância ao déficit hídrico, síntese de celulose no aumento da biomassa, entre outras características de interesse tecnológico e agroindustrial. Apesar dos avanços nos estudos e métodos de identificação de genes de interesse e com a atual tecnologia de transformação da cana ainda os produtos biotecnológicos estão longe de ser o ideal. Neste trabalho, serão explorados métodos alternativos de cultura de tecidos e céluals para aumentar a eficiência de regeneração de plantas e consequentemente aumentar a eficiência de transformação genética, também serão otimizados os protocolos de transformação por biolística e A. tumefaciens. Os genes de interesse serão primariamente os relacionados à eficiência fotossintética, envolvidos no estresse hídrico e de acúmulo de sacarose dando suporte técnico aos diversos laboratórios do Programa Bioen que necessitam desta tecnologia.