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Avanços nos estudos metabolômico de espécies vegetais do cerrado em desenvolvimento sobre diferentes disponibilidades de alumínio

Processo: 13/21293-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2014
Vigência (Término): 31 de março de 2017
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Ecologia - Ecologia Aplicada
Pesquisador responsável:Fernando Batista da Costa
Beneficiário:Marcelo Claro de Souza
Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Ecofisiologia   Nutrição mineral de plantas   Metabolômica   Savana   Alumínio

Resumo

O Cerrado é um mosaico fisionômico detentor da segunda maior biodiversidade vegetal brasileira, e originalmente ocupava 21% do território nacional. Internacionalmente o Cerrado é considerado uma fonte inesgotável de fármacos, entretanto, durante décadas suas espécies foram negligenciadas em relação à produção de metabólitos secundários com potencial econômico e insensibilidade aos efeitos fitotóxicos causados pelo Al disponível nos solos tropicais. Devido à sua abundância e toxicidade, o Al constitui um dos principais fatores limitantes para o desenvolvimento de milhares de espécies vegetais, comprometendo o desenvolvimento do sistema radicular e podendo causar alterações na produção de metabólitos secundários. Dessa forma, para a exploração consciente das espécies do cerrado, faz-se necessário um investimento massivo em estudos sobre a produção de metabólitos secundários, desenvolvimento do sistema radicular, nutrição mineral e resistência/dependência ao Al. Para tal, propõe-se neste plano de estudos realizar dois experimentos utilizando espécies provenientes de famílias botânicas com potencial farmacológico: 1 - serão avaliados os efeitos fitotóxicos ou promotores de desenvolvimento inicial do sistema radicular de Qualea grandiflora (Vochysiaceae - nativa do cerrado e acumuladora de Al), Styrax camporum (Styracaceae - nativa do cerrado e não acumuladora de Al), Helianthus annuus (Asteraceae - cultura agrícola exótica do cerrado e altamente suscetível ao Al) e Bidens pilosa (Asteraceae - espécie ruderal exótica do cerrado e moderadamente tolerante ao Al). Serão avaliadas as variações metabolômicas, acúmulo de Al e alterações biométricas e morfológicas do sistema radicular de plântulas cultivadas em solução nutritiva, em pH ácido (4,0) com cinco concentrações de Al (0, 5, 10, 20 e 40 mmolc dm-3) durante 0, 2, 4, 8, 12, 24, 36, 48, 72 e 144 h de exposição do sistema radicular ao Al; 2 - Utilizando plantas de Phthirusa ovata (Loranthaceae - hemi parasita, acumulador facultativo de Al) hospedada sobre espécies de diferentes famílias botânicas, serão avaliadas as interações fisiológicas entre parasita versus hospedeiro, e entre parasita versus parasita. Para tal serão avaliadas as concentrações foliares de lectina em P. ovata, e as relações metabolômicas, área foliar específica, nutrição mineral e acúmulo de Al em P. ovata e seus respectivos hospedeiros. Folhas de P. ovata e de seus hospedeiros serão coletadas em diferentes fisionomia savânicas distribuídas pelos estados de SP, MG e GO durante a estação chuvosa visando amostrar o maior número possível de hospedeiros. Os resultados obtidos neste projeto contribuirão significativamente para: 1 - elucidação dos efeitos fitotóxicos/benéficos do Al sobre diferentes espécies vegetais nativas e exóticas do Cerrado; 2 - subsídio para o melhoramento genético de espécies cultivadas sensíveis ao Al, reduzindo os custos de produção e a necessidade de expansão das áreas agrícola sobre o Cerrado; 3 - além das elucidações com potencial ecológico e agronômico, o melhor entendimento sobre o metabolismo das espécies do cerrado e suas relações de dependência e resistência aos efeitos fitotóxicos causados pelo Al poderão contribuir significativamente, no futuro, para a exploração consciente de metabólitos secundários com potencial farmacológico provenientes de espécies vegetais do Cerrado.

Publicações científicas (6)
(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)
DE SOUZA, MARCELO CLARO; SCALON, MARINA CORREA; POSCHENRIEDER, CHARLOTTE; TOLRA, ROSER; VENANCIO, TIAGO; TEIXEIRA, SIMONE PADUA; DA COSTA, FERNANDO BATISTA. Aluminium detoxification in facultative (Passovia ovata (Pohl ex DC.) Kuijt and Struthanthus polyanthus Mart. - Loranthaceae) and dependent (Psittacanthus robustus (Mart.) Marloth - Loranthaceae) Al-accumulating mistletoe species from the Brazilian savanna. Phytochemistry, v. 153, p. 58-63, SEP 2018. Citações Web of Science: 1.
DE SOUZA, MARCELO CLARO; ROSA, ANNYLORY LIMA; POSCHENRIEDER, CHARLOTTE; TOLRA, ROSER; DA COSTA, FERNANDO BATISTA. Fingerprinting metabolomics in tropical mistletoes: A case study with facultative aluminum-accumulating species. PHYTOCHEMISTRY LETTERS, v. 25, p. 90-94, JUN 2018. Citações Web of Science: 2.
SOUZA, MARCELO CLARO; SCALON, MARINA CORREA; POSCHENRIEDER, CHARLOTTE; TOLRA, ROSER; VENANCIO, TIAGO; TEIXEIRA, SIMONE PADUA; DA COSTA, FERNANDO BATISTA. Mechanisms of storage and detoxification of Al in two tropical mistletoes. ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY, v. 150, p. 37-45, JUN 2018. Citações Web of Science: 3.
DE SOUZA, MARCELO CLARO; HABERMANN, GUSTAVO; DO AMARAL, CARITA LIBERATO; ROSA, ANNYLORY LIMA; ONGARO PINHEIRO, MARCELO HENRIQUE; DA COSTA, FERNANDO BATISTA. Vochysia tucanorum Mart.: an aluminum-accumulating species evidencing calcifuge behavior. PLANT AND SOIL, v. 419, n. 1-2, p. 377-389, OCT 2017. Citações Web of Science: 5.
BANHOS, OTAVIA F. A. A.; DE SOUZA, MARCELO CLARO; HABERMANN, GUSTAVO. High aluminum availability may affect Styrax camporum, an Al non-accumulating species from the Brazilian savanna. THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PLANT PHYSIOLOGY, v. 28, n. 3, p. 321-332, SEP 2016. Citações Web of Science: 2.
DE SOUZA, MARCELO CLARO; DO AMARAL, CARITA LIBERATO; HABERMANN, GUSTAVO; DA COSTA AGUIAR ALVES, PEDRO LUIS; DA COSTA, FERNANDO BATISTA. Non-destructive model to estimate the leaf area of multiple Vochysiaceae species. BRAZILIAN JOURNAL OF BOTANY, v. 38, n. 4, p. 903-909, DEC 2015. Citações Web of Science: 3.

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