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Biossíntese bacteriana de ácido indol acético L-triptofano dependente e influência na modulação do crescimento vegetal

Processo: 17/11026-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2017
Vigência (Término): 31 de agosto de 2018
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Pesquisador responsável:Maria Carolina Quecine Verdi
Beneficiário:Everthon Fernandes Figueredo
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/16804-4 - Aplicação das ômicas no entendimento da interação Puccinia psidii x Eucaliptus grandis, AP.JP
Assunto(s):Microbiologia agrícola   Auxinas   CRISPR-Cas9

Resumo

Entre os mecanismos oriundos da interação bactéria-planta, a biossíntese bacteriana de ácido indol acético (AIA) exerce um papel fundamental na promoção do crescimento vegetal, afetando processos como a divisão e o elongamento celular, tropismo, dominância apical, senescência, florescimento e resposta a estresses. Diferentes vias metabólicas são utilizadas pelas bactérias para a biossíntese do AIA, sendo a via IPyA regulada principalmente pelo gene ipdC e que tem como precursor o aminoácido L-triptofano, a mais comumente descrita. Ainda assim, trabalhos relacionados a biossíntese bacteriana de AIA são incipientes. Nesse contexto, estudos a nível molecular acerca das vias metabólicas da síntese bacteriana do AIA e dos genes envolvidos nesse processo são preponderantes para compreender sua influência na interação bactéria-planta e modulação do crescimento vegetal. A linhagem Bacillus sp. RZ2MS9, isolada da rizosfera do guaranazeiro, vem apresentando satisfatória atividade na promoção de crescimento vegetal. O sequenciamento do seu genoma apontou a presença de uma vasta gama de genes relacionados a promoção e crescimento, com destaque para genes codificadores de auxinas. Assim, o presente projeto visa o estudo da influência e função do gene ipdC na biossíntese do AIA via L-triptofano (L-Trp) dependente pela rizobactéria promotora do crescimento em plantas (RPCP), Bacillus sp. linhagem RZ2MS9, e na modulação do crescimento vegetal. Para tanto, será realizado o nocaute desse gene por meio da técnica de CRISPR-Cas9. As linhagens RZ2MS9 selvagem (wt) e com o gene ipdC nocauteado (”ipdC), serão avaliadas quanto à biossíntese de AIA a partir do L-triptofano pela via metabólica IPyA utilizando cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas (LC-MS). Além disso, bioensaios de promoção do crescimento vegetal e modulação da arquitetura radicular pela rizobactéria nas plantas-modelo, Solanum lycopersicum cv. Micro-Tom e seu mutante defectivo para receptores de AIA ”dgt, serão realizados para a elucidar e caracterizar fisiologicamente nas plantas o papel do AIA bacteriano. Certamente, esses estudos possibilitam o melhor entendimento do papel da biossíntese bacteriana de AIA L-Trp dependente pela RPCP RZ2MS9 na promoção do crescimento vegetal, visando a obtenção de respostas mais eficientes na sua aplicação biotecnológica como bioinoculante em culturas agrícolas.

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)
DOS SANTOS, ISANELI BATISTA; LOPES, MARIANA DA SILVA; BINI, ANDRESSA PERES; PROHMANN TSCHOEKE, BRUNO AUGUSTO; WRUCK VERSSANI, BRUNA APARECIDA; FIGUEREDO, EVERTHON FERNANDES; CATALDI, THAIS REGIANI; RODRIGUES MARQUES, JOAO PAULO; SILVA, LUCIANA DUQUE; LABATE, CARLOS ALBERTO; QUECINE, MARIA CAROLINA. The Eucalyptus Cuticular Waxes Contribute in Preformed Defense Against Austropuccinia psidii. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 9, JAN 9 2019. Citações Web of Science: 0.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
FIGUEREDO, Everthon Fernandes. Nocaute do gene ipdC no Bacillus sp. (RZ2MS9) com a técnica de CRISPRCas9 e influência sobre a biossíntese do AIA dependente do L-triptofano. 2018. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Piracicaba.

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