Regulação transcricional e pós-traducional da via de florescimento fotoperiódica em tomateiro e sua interação com as vias da giberelina e da idade

• Processo: 22/06046-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 19 de setembro de 2022
• Data de Término da vigência: 18 de setembro de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Fabio Tebaldi Silveira Nogueira
• Beneficiário: Mateus Henrique Vicente
• Supervisor: Federico Valverde Albacete
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis (IBVF), Espanha
• Vinculado à bolsa: 19/20157-8 - Avaliação de possíveis interações entre as vias de florescimento fotoperiódica, age e giberelina com o módulo SP/SFT e seus impactos sobre a arquitetura do tomateiro (Solanum lycopersicum L.), BP.PD
• Assunto(s): Desenvolvimento vegetal Floração Fotoperíodo Giberelinas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: age | flowering | gibberellin | Photoperiod | Genética e desenvolvimento vegetal

Resumo

Ambientes e latitudes distintos limitam a atividade agrícola humana devido à resposta fotoperiódica e seu impacto sobre o florescimento e a produtividade das culturas. O gene CONSTANS (CO) é considerado o regulador central da via de florescimento fotoperiódica em diversas espécies. Em Arabidopsis, o gene CO foi identificado como um ativador transcricional da proteína móvel associada ao florescimento codificada pelo gene FLOWERING LOCUS T (FT). Embora o tomate cultivado (Solanum lycopersicum) seja considerado uma planta de dia neutro, suas espécies silvestres apresentam um atraso drástico no florescimento em condições de dias longos, o que foi associado à atividade do gene SELF-PRUNING 5G (SP5G). O gene SP5G reprime a expressão do gene de tomateiro homólogo ao FT, conhecido como SINGLE FLOWER TRUSS (SFT). Diante disso, hipotetizamos que o gene CONSTANS1 (CO1) de tomateiro poderia regular positivamente a transcrição do gene SP5G em condições de dias longos, o que vem sendo confirmado por nossos dados moleculares e funcionais. No entanto, ainda não sabemos se essa ativação é direta ou indireta, assim como, não conhecemos o papel e a regulação pós-traducional da proteína CO1 em tomateiro. Nossos experimentos sugerem que a via fotoperiódica é regulada negativamente e positivamente pelas proteínas DELLA e PHYTOCHROME B1 (PHYB1), respectivamente. Nesse contexto, esta proposta visa avaliar a ativação direta do gene SP5G pela proteína CO1, e a possível interação dessa com as proteínas PROCERA e PHYB1, uma vez que ambas as proteínas regulam pós-traducionalmente a atividade da proteína CO em Arabidopsis. Adicionalmente, o papel do gene CO1 em tomateiro será analisado através da caracterização de plantas mutante (por exemplo, co1CRISPR) e plantas superexpressando o gene CO1 (por exemplo, p35S::CO1), as quais já foram geradas pelo nosso grupo de pesquisa. Outro objetivo é identificar genes comuns entre as vias de florescimento fotoperiódica, da giberelina (GA) e da idade (miR156/SPLs). Para isso, analisaremos transcriptomas de meristemas vegetativos oriundos de genótipos chaves de cada via de florescimento (fotoperiódico, giberelina e idade). Compreender as respostas fotoperiódicas e suas interações com as vias de florescimento da giberelina e da idade pode ser uma importante ferramenta para orientar os programas de melhoramento de tomateiro e de outras culturas. (AU)