Antocianina: um novo biomarcador da qualidade fisiológica de sementes de amendoim?

• Processo: 23/00435-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de outubro de 2023
• Vigência (Término): 30 de setembro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
• Pesquisador responsável: Edvaldo Aparecido Amaral da Silva
• Beneficiário: Gustavo Roberto Fonseca de Oliveira
• Supervisor: George William Bassel
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Local de pesquisa: University of Warwick, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 20/14050-3 - Desuniformidade da maturação de sementes de amendoim: abordagem fisiológica, química e transcriptômica, BP.DR
• Assunto(s): Marcador molecular Reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa quantitativa (qRT-PCR) Sementes Antocianinas Maturação vegetal
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Anthocyanin dynamics | Gene networks | Late seed maturation | Molecular markers | RT-qPCR | Seed vigor | Sementes

Resumo

No Brasil, as sementes de amendoim têm frequentemente baixo vigor e, como resultado, devem ser utilizadas em grandes quantidades para assegurar o estabelecimento de plântulas. Atualmente, isso representa uma perda esperada de pelo menos 30% das sementes durante a fase de semeadura. Na nossa investigação de doutoramento demonstramos que uma das principais causas desse baixo vigor das sementes de amendoim se deve ao processo de maturação desigual. Isto causa uma falta de uniformidade no desenvolvimento das sementes, o que por sua vez aumenta o número de sementes imaturas colhidas. A presença dessas sementes em lotes comerciais reduz significativamente o seu desempenho. Paralelamente, encontramos, a partir de imagens multiespectrais, uma forte correlação do baixo vigor das sementes com um índice de antocianina mais elevado. Além disso, descobrimos que as sementes de amendoim adquirem vigor durante o seu desenvolvimento, enquanto que há uma diminuição de antocianina. Assim, nos perguntamos se o comportamento espectral da antocianina nas sementes deriva da expressão de genes que induzem a sua biossíntese. Isso tornaria possível criar um conjunto robusto de soluções tecnológicas para a análise precisa do vigor das sementes de amendoim, integrando imagens multiespectrais e marcadores moleculares. A hipótese é que durante o desenvolvimento da semente de amendoim a aquisição do vigor pode ser detectada através da expressão de genes relacionados com a biossíntese da antocianina. Essa tecnologia têm potencial de identificação mais precisa das sementes maduras de amendoim e do vigor dos lotes de sementes de diferentes cultivares comerciais. O objetivo deste trabalho é verificar se a antocianina constitui um novo biomarcador da qualidade fisiológica das sementes de amendoim. As sementes utilizadas neste projeto serão produzidas no Brasil (colheita 2022/23) e classificadas em nove fases de desenvolvimento. Será analisado o teor de água, massa seca, germinação, tolerância à dessecação e vigor. O RNA de sementes frescas será extraído e sequenciado. Na Universidade de Warwick (School of Life Sciences, Reino Unido) o transcriptoma será estudado através da análise bioinformática. Os genes associados à biossíntese da antocianina e ao vigor da semente terão a sua expressão validada por PCR em Tempo Real. Essa validação ocorrerá em duas etapas: 1) em sementes das nove fases de desenvolvimento; 2) em lotes de sementes de diferentes cultivares comerciais. (AU)