Super-expressão de genes da via de biossíntese de lignina em cana-de-açúcar

• Processo: 15/14212-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2015
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia
• Pesquisador responsável: Paula Macedo Nobile
• Beneficiário: Jéssica Letícia da Silva Freiria
• Instituição Sede: Instituto Agronômico (IAC). Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/19214-0 - Análise funcional de genes de cana-de-açúcar em arroz transgênico e obtenção de cana com conteúdo de lignina modificado para a produção de etanol celulósico, AP.JP
• Assunto(s): Bioenergia Etanol celulósico Transformação genética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioenergia | etanol celulósico | F5H | Hct | Monolignóis | transformação genética | Transformação genética de plantas

Resumo

O desenvolvimento de cultivares de cana-de-açúcar para a produção do etanol celulósico, ou etanol de segunda geração, requer uma melhoria da constituição da biomassa lignocelulósica. Isto é, seu aumento em celulose e a alteração do conteúdo de lignina, para favorecer o processo de sacarificação. A lignina é um componente da parede celular que está entrelaça a celulose, que dificulta o processo de sacarificação, e é um polímero formado principalmente por três subunidades, guaicil (G), sinapil (S) e hidroxifenil (h). Uma alternativa para diminuir a recalcitrância da lignina seria alterar a proporção da subunidade G incorporada na lignina em relação à subunidade S e H. As enzimas de biossíntese da lignina, 5-hidroxilase ácido ferúlico (F5H) e hydroxicinamoil CoA:chiquimato/quinato hydroxicinamoil transferase (HCT) constituem famílias de genes pequenas e são candidatos interessantes para modificar a composição da lignina. Porém o potencial destes genes ainda é pouco compreendido em monocotiledôneas, e até o momento, não foi testado em cana-de-açúcar. A cana é um organismo com um genoma muito complexo e recalcitrante para a transformação genética. A produção de cana transgênica envolve longos processos de manuseio de material biológico e otimização de métodos. O objetivo desta proposta é melhorar os métodos de transformação genética em cana e obter linhagens transgênicas super-expressando os genes HCT e F5H, para posteriormente avaliar seu impacto na composição da lignina e no desenvolvimento da planta. A partir dos resultados obtidos, espera-se contribuir com o desenvolvimento de linhagens transgênicas melhoradas para a obtenção de etanol celulósico.