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Impactos da manipulação da enzima GSNOR sobre a produtividade, padrão de amadurecimento e resistência contra fitopatógenos em frutos de tomateiro

Processo: 18/06436-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de julho de 2018
Vigência (Término): 30 de junho de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Pesquisador responsável:Luciano Freschi
Beneficiário:Fernanda Oliveira da Silva
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/01128-9 - Controle luminoso e hormonal da qualidade nutricional em Solanum lycopersicum, AP.TEM
Assunto(s):Desenvolvimento vegetal   Plantas geneticamente modificadas   Tomateiro   Fruto   Óxido nítrico   S-nitrosoglutationa

Resumo

O óxido nítrico (NO) é considerado atualmente um sinal ubíquo em sistemas vegetais e um número crescente de evidências sugerem que esse sinalizador desempenha papel importante no desenvolvimento floral, amadurecimento de frutos, resistência a patógenos, entre outros processos. Devido a sua grande reatividade química o NO é intimamente associado ao metabolismo antioxidante da célula e, por esse motivo, sua produção, armazenamento e remoção parecem estar sob estreita regulação na célula vegetal. Nesse sentido, a enzima S-nitrosoglutationa redutase (GSNOR) apresenta um papel central na modulação do metabolismo do NO, permitindo controlar os níveis de NO e ao mesmo tempo a abundância de espécies S-nitrosiladas. De forma condizente, plantas de Arabidopsis mutantes defectivas em GSNOR apresentam diversas alterações fenotípicas pleiotrópicas, sendo que as estruturas mais severamente afetadas são as reprodutivas, acarretando em alterações no desenvolvimento da flor e numa fertilidade diminuída, com uma baixa produção de sementes e alteração do alongamento do fruto. Essas alterações são acompanhadas de um aumento expressivo do conteúdo de NO e de espécies S-nitrosiladas. Com base nessas evidências, o presente projeto tem como objetivo avaliar a relevância da GSNOR no controle dos níveis de NO e de seus derivados em frutos de tomateiro (Solanum lycopersicum), bem como investigar as consequências da manipulação nos níveis de atividade dessa enzima sobre a produtividade, padrão de amadurecimento e susceptibilidade dos frutos ao ataque de patógenos. Para atingir esses objetivos, plantas transgênicas nas quais o gene que codifica a GSNOR em tomateiro será sobre-expresso ou silenciado especificamente nos tecidos do fruto serão comparadas a plantas selvagens no que tange à produtividade bem como quanto ao início e progressão do amadurecimento de seus frutos. Além disso, a susceptibilidade de frutos transgênicos e selvagens ao ataque do fungo patogênico Botrytis cinerea será comparada. Por meio dessas abordagens espera-se aprofundar o conhecimento a respeito da relevância da enzima GSNOR para a manutenção de níveis adequados de NO durante o desenvolvimento e amadurecimento de frutos carnosos e com isso subsidiar avanços biotecnológicos futuros na produção e conservação de frutos carnosos e, ainda, diminuir os prejuízos econômicos tais como as perdas por apodrecimento durante a produção e transporte desses alimentos. (AU)