Influência da sinalização luminosa sobre a formação da cutícula em frutos de tomateiro

• Processo: 21/10498-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Luciano Freschi
• Beneficiário: Letícia Danielle Longuini Gomes Fernandes
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Fitocromo Solanum lycopersicum Tomateiro
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ceras cuticulares | cuticula | fitocromos | Sinalização Luminosa | Solanum lycopersicum | Tomateiro | Fisiologia e Bioquímica de Plantas

Resumo

A cutícula contribuiu em diversos aspectos para a adaptação das plantas sob diferentes condições ambientais. Em frutos carnosos, como o tomate (Solanum lycopersicum), o controle da formação da cutícula possui uma alta relevância tanto para a fisiologia do fruto quanto sob a perspectiva agronômica/comercial. Recentemente, estudos realizados em A. thaliana e em folhas de milho demonstraram uma possível ativação de genes envolvidos na biossíntese de cutícula em resposta à percepção de estímulos luminosos via fitocromos (PHYs), com consequências para a biossíntese e deposição de ceras cuticulares em tecidos vegetativos. Entretanto, o possível papel dos PHYs na formação da cutícula em frutos carnosos permanece praticamente inexplorado. Assim sendo, este projeto buscará caracterizar o possível papel dos PHYs e de elementos envolvidos na transdução de sinal desses fotorreceptores (e.g., proteínas PIFs) na regulação da biossíntese cuticular e, quais suas consequências para aspectos agronômicos/comerciais relevantes em frutos de tomate. Múltiplas abordagens serão utilizadas para investigar essas interações, incluindo: (1) avaliar os impactos da composição espectral da luz (simulação de sombra versus controle) sobre a formação da cutícula em frutos de plantas selvagens; (2) caracterizar o envolvimento do módulo PHYs-PIFs na formação cutícula por meio de abordagens genéticas (mutantes e transgênicos); (3) identificar os genes alvos do metabolismo cuticular sob o controle do módulo PHYs-PIFs por meio de análises de expressão gênica e ensaios de transativação e ChIP-qPCR. O projeto será realizado utilizando tomateiros selvagens, mutantes e linhagens transgênicas já disponíveis para uso em nosso laboratório, cujos frutos maduros serão utilizados em análises de composição e estrutura da cutícula, perda d'água e resistência ao ataque de patógenos. Além disso, frutos imaturos ou em início de amadurecimento serão avaliados quanto ao perfil de expressão dos genes chave envolvidos na formação da cutícula. Com essas abordagens espera-se gerar o conhecimento a respeito da interação entre os PHYs e as proteínas PIFs na formação da cutícula em frutos carnosos, e com isso identificar novas alternativas biotecnológicas para minimização dos prejuízos econômicos causados por perdas pós-colheita desses alimentos.