Identificação de proteínas-chave à tolerância ao cádmio: análise proteômica de cultivares de tomateiro sensível e tolerante ao Cd, e plantas enxertadas reciprocamente

• Processo: 18/20706-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2019
• Vigência (Término): 31 de maio de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia
• Pesquisador responsável: Ricardo Antunes de Azevedo
• Beneficiário: Deyvid Novaes Marques
• Supervisor: Hirofumi Nakagami
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Max Planck Society, Munich, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 17/05544-0 - Estudo da cinética de absorção e do acúmulo de cádmio em cultivares de tomateiro, BP.DR
• Assunto(s): Proteômica Metais pesados Cádmio Estresse abiótico Ciências ômicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Analise Proteômica | Cadmio | Estresses abióticos | Metais Pesados | Omicas | Tolerância vegetal | Proteômica

Resumo

O cádmio (Cd) é um poluente ambiental e não biodegradável amplamente difundido, cuja concentração crescente nas últimas décadas está relacionada a atividades antropogênicas. O Cd pode afetar a saúde humana e a produção vegetal. O tomateiro (Solanum lycopersicum) é utilizado como modelo para estudos genéticos e como cultura de alta relevância socioeconômica. Nosso trabalho integra o grupo pioneiro no Brasil com o foco na resposta de plantas a metais pesados e tem utilizado diversas abordagens para identificar mecanismos de tolerância ao Cd em plantas de tomateiro, incluindo avaliação de caracteres vegetativos e do teor de clorofila, acúmulo de Cd em raízes, caules e folhas, estudos sobre enzimas antioxidantes, e quantificação de fitoquelatinas (as quais promovem o sequestro vacuolar do Cd). Além disso, recentemente, estudamos, pela primeira vez, a cinética de absorção de Cd em cultivares de tomateiro. O objetivo deste projeto é realizar análises proteômicas em folhas de cultivares de tomateiro tolerante e sensível ao Cd, e em plantas enxertadas reciprocamente, sob condições de estresse ao Cd, no intuito de fornecer mais informações sobre os mecanismos de tolerância ao Cd. Portanto, propomos uma parceria com o Dr. Hirofumi Nakagami (Max Planck Institute for Plant Breeding Research, Alemanha), o qual é referência para pesquisadores que estudam proteômica de plantas. Este projeto é relevante porque nos ajudará a fornecer novos insights sobre a influência de porta-enxertos sensíveis e tolerantes no proteoma foliar de plantas de tomate sob o estresse induzido por Cd. A identificação de mecanismos de tolerância ao Cd também poderá ser utilizada em programas de manejo de culturas e melhoramento de plantas. Além disso, estudos proteômicos utilizando genótipos de tomateiro enxertado e publicados em revista científica de alto impacto são inexistentes. Nesse contexto, publicaremos um estudo pioneiro utilizando proteômica em genótipos de tomateiro enxertados reciprocamente sob condições de estresse por Cd.

Publicações científicas

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(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)

NOGUEIRA, MARINA LIMA; CARVALHO, MARCIA EUGENIA AMARAL; FERREIRA, JOAO MARCOS MARTINS; BRESSANIN, LETICIA APARECIDA; PIOTTO, KATHERINE DERLENE BATAGIN; PIOTTO, FERNANDO ANGELO; MARQUES, DEYVID NOVAES; BARBOSA, SANDRO; AZEVEDO, RICARDO ANTUNES. admium-induced transgenerational effects on tomato plants: A gift from parents to progenie. Science of The Total Environment, v. 789, OCT 1 2021. (16/05788-3, 18/20706-9, 20/00133-4, 17/05544-0)

MARQUES, DEYVID NOVAES; MASON, CHASE; STOLZE, SARA CHRISTINA; HARZEN, ANNE; NAKAGAMI, HIROFUMI; SKIRYCZ, ALEKSANDRA; PIOTTO, FERNANDO ANGELO; AZEVEDO, RICARDO ANTUNES. Grafting systems for plant cadmium research: Insights for basic plant physiology and applied mitigation. Science of The Total Environment, v. 892, p. 18-pg., 2023-06-09. (22/11018-7, 21/06117-3, 20/12666-7, 17/05544-0, 18/22671-8, 18/20706-9)

FERREIRA BARROS, NICOLLE LOUISE; MARQUES, DEYVID NOVAES; ARAUJO TADAIESKY, LORENE BIANCA; BATISTA DE SOUZA, CLAUDIA REGINA. Halophytes and other molecular strategies for the generation of salt-tolerant crops. Plant Physiology and Biochemistry, v. 162, p. 581-591, MAY 2021. (18/20706-9, 17/05544-0)

MARQUES, DEYVID NOVAES; NOGUEIRA, MARINA LIMA; GAZIOLA, SALETE APARECIDA; BATAGIN-PIOTTO, KATHERINE DERLENE; FREITAS, NATALIA CHAGAS; ALCANTARA, BERENICE KUSSUMOTO; PAIVA, LUCIANO VILELA; MASON, CHASE; PIOTTO, FERNANDO ANGELO; AZEVEDO, RICARDO ANTUNES. New insights into cadmium tolerance and accumulation in tomato: Dissecting root and shoot responses using cross-genotype grafting. Environmental Research, v. 216, p. 14-pg., 2023-01-01. (20/12666-7, 22/11018-7, 17/05544-0, 18/20706-9, 21/06117-3, 16/05788-3, 16/14349-3)

MARQUES, DEYVID NOVAES; STOLZE, SARA CHRISTINA; HARZEN, ANNE; NOGUEIRA, MARINA LIMA; BATAGIN-PIOTTO, KATHERINE DERLENE; PIOTTO, FERNANDO ANGELO; MASON, CHASE; AZEVEDO, RICARDO ANTUNES; NAKAGAMI, HIROFUMI. omparative phosphoproteomic analysis of tomato genotypes with contrasting cadmium toleranc. Plant Cell Reports, v. 40, n. 10, AUG 2021. (16/05788-3, 20/12666-7, 18/20706-9, 16/14349-3, 17/05544-0)