Montagem e anotação do genoma de duas plantas nativas brasileiras: desvendando adaptações à seca e aquisição de fósforo nos campos rupestres

• Processo: 18/19099-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Paulo Arruda
• Beneficiário: Lucas Eduardo Costa Canesin
• Instituição Sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Empresa: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG)
• Vinculado ao auxílio: 16/23218-0 - Centro de Pesquisa em Genômica Aplicada às Mudanças Climáticas, AP.PCPE
• Assunto(s): Mudança climática Secas Biologia computacional Transcriptoma Genômica Velloziaceae
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Climate Change | Genome annotation | Genome assembly | Transcriptomics | Bioinformática

Resumo

O Centro de Pesquisa em Genômica Aplicada a Mudanças Climáticas (The Genomics for Climate Change Research Center - GCCRC), cuja missão principal é a criação de ativos biotecnológicos para a adaptação de culturas agrícolas a estresses abióticos, desenvolve esforços de descoberta de genes por meio de várias "estratégias ômicas". Entre essas estão genômica e transcriptômica comparativas de espécies vegetais selvagens adaptadas a ambientes extremos. O presente plano de trabalho descreve as atividades de montagem, anotação, comparação de genomas e análise dos transcriptomas de duas espécies de Velloziaceae, que serão realizadas para a identificação de genes, alelos e promotores associados à adaptação dessas espécies a condições de estresse hídrico. Velloziaceae é a família de angiospermas que contém mais espécies tolerantes à dessecação (aproximadamente 200 de 270 espécies). Mais de 80% das espécies de Velloziaceae ocorrem na América do Sul, onde a maior diversidade morfológica também é encontrada. O maior gênero, Vellozia, compreende espécies tanto tolerantes quanto sensíveis à dessecação, oferecendo um excelente modelo para estudos de evolução dos caracteres de tolerância à dessecação e à seca nos genomas de plantas. Vellozia nivea e Vellozia intermedia, espécies respectivamente tolerante e sensível à dessecação, são ambas tolerantes à seca, endêmicas dos campos rupestres brasileiros e altamente adaptadas às suas condições extremas. Os campos rupestres são caracterizados por uma estação seca prolongada, que geralmente ocorre de abril a setembro, incidência de alta radiação solar e solos rochosos, rasos e pobres em nutrientes, com disponibilidade particularmente baixa de fósforo (P). Ao contrário da maioria das plantas modelo que vêm de ambientes onde nitrogênio (N) é o principal nutriente limitante, Vellozia spp. evoluíram em um ambiente onde P é o nutriente mais limitante, característica adaptativa de interesse para variedades agrícolas cultivadas em solos tropicais. Espera-se, com os resultados gerados neste trabalho, prover o pipeline de descoberta de genes do GCCRC com elementos de DNA que possibilitará a geração de novos genótipos de culturas agrícolas mais tolerantes à seca e mais eficientes na aquisição e uso de fósforo.