Efeito da diminuição da expressão do gene da fumarase na alocação de carbono visando incremento de açúcares solúveis em Setaria italica

• Processo: 15/25113-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
• Pesquisador responsável: Danilo da Cruz Centeno
• Beneficiário: Daiane Salete Broch Mignoni
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 12/23838-7 - Alteração no balanço de carbono em gramíneas visando incremento na produção de açúcares, AP.BIOEN.JP
• Assunto(s): Produção vegetal Organismos geneticamente modificados Plantas C4 Metabolismo mitocondrial Metabolômica Biomassa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomassa | malato | metabolismo mitocondrial | Metabolomica | Plantas c4 | Transgenicos | Produção vegetal

Resumo

A busca por fonte de energia renovável faz crescer o número de pesquisas a fim de investigar e projetar culturas vegetais específicas visando a substituição dos combustíveis fósseis. Diante da crescente demanda energética mundial, avanços na concepção de culturas energéticas e na produção de biocombustíveis que causam menos danos ao ambiente são necessários. Neste contexto, as gramíneas de fotossíntese C4 são promissoras para aumentar a produção de bioenergia e minimizar os impactos ambientais. Atualmente no Brasil, o biocombustível mais importante é o etanol produzido a partir de açúcares da cana-de-açúcar (sacarose) e aparece como uma das soluções promissoras de energia renovável. Entretanto, a crescente demanda pela utilização do etanol pode exigir a expansão de área de plantio de cana-de-açúcar, colocando em discussão os danos ambientais que poderá causar. Desta forma, a engenharia genética pode contribuir significativamente para o aumento da produtividade, elevando assim a produção total de etanol sem grandes expansões das áreas de cultivo. No entanto, a cana-de-açúcar é poliplóide, apresenta um genoma complexo e a análise genética e genômica da cultura pode se tornar um desafio laborioso e demorado. O estudo em plantas modelo como Setaria italica pode contribuir para obter resultados rápidos no entendimento do acúmulo de biomassa em gramíneas e servir como ponto de partida para estudos em cana-de-açúcar. O presente projeto propõe o aumento dos níveis de açúcares na planta modelo S. italica através de técnicas de transgenia, tendo como hipótese a mudança no estado redox mitocondrial através da diminuição da expressão da enzima fumarase resultando em alterações no uso e acúmulo de carbono. Os resultados podem não somente gerar eventos transgênicos com potencial agronômico, mas também trará informações essenciais para o entendimento da relação entre a respiração celular e o uso e acúmulo de carbono em gramíneas C4 contribuindo para futuros estudos na área.