Análise integrativa para identificação de novos genes/regiões associados à apomixia e avaliação do potencial partenogenético do gene ASGR-BABY BOOML em arroz transgênico

• Processo: 21/12838-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Anete Pereira de Souza
• Beneficiário: Fernanda Ancelmo de Oliveira
• Supervisor: Peggy Ozias-Akins
• Instituição Sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Georgia, Tifton (UGA), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 18/18527-9 - Relações filogenéticas e identificação de marcadores para apomixia e espécie-específicos do grupo Plicatula em genomas poliplóides de Paspalum, BP.PD
• Assunto(s): Reprodução vegetal Apomixia Caracterização funcional Arroz Alimentos transgênicos Modernização da agricultura
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Apomixis breeding | ASGR molecular mapping | Clonal seeds | Functional Characterization | Heterosis fixation | parthenogenesis | Reprodução assexuada em plantas (apomixia)

Resumo

A apomixia é uma característica altamente desejável na agricultura moderna, pois permite a propagação clonal de genótipos maternos por meio de sementes, capturando heterose e combinações de genes de fenótipos elite. Apomixia é saudada como o "santo graal" do melhoramento de plantas, porque se pudesse ser aproveitada por meio de engenharia genética ou introgressão, seria um grande impacto econômico para as culturas agrícolas no atual paradigma de melhoramento de plantas, reduzindo o tempo e o custo necessários para criar cultivares de alto rendimento. A apomixia funcional precisa da simultaneidade coordenada de três componentes, como apomeiose, partenogênese e desenvolvimento de endosperma. Fatores genéticos ligados a esses componentes foram localizados em grandes regiões cromossômicas (ASGR- Apospory-Specific Genomic Region) mostrando supressão de recombinação. O problema central por trás das restrições atuais para a criação de apomixia é a compreensão da base genética e molecular de seus componentes. Nesse contexto, propomos investigar o locus ASGR por meio de mapeamento comparativo em genótipos de Cenchrus ciliaris, para ajudar a reduzir sua complexidade. Também pretendemos avaliar a expressão de novos construtos de transgene PsASGR-BBML em linhagens de arroz, a fim de verificar a penetrância da partenogênese. O gene ASGR-BBML foi previamente identificado pelo grupo de Peggy Ozias-Akins, como tendo um papel potencial nas etapas-chave da partenogênese na reprodução apomítica. A compreensão da relação entre a composição genética ASGR e o perfil de expressão do gene PsASGR-BBML não só traria contribuições substanciais para o conhecimento científico, mas também tem o potencial de auxiliar programas de melhoramento e estratégias para apomixia sintética em plantas de cultivo sexual. (AU)