A hipóxia reverte a regulação negativa induzida pelo fator de transcrição ScRAV1 na formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar?

• Processo: 24/20727-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Marcos Silveira Buckeridge
• Beneficiário: Arthur Vanni Lopes
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Hipóxia Cana-de-açúcar Parede celular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aerenchyma | Hypoxia | roots | ScRAV1 | sugarcane | Parede Celular

Resumo

As mudanças climáticas globais, impulsionadas principalmente pelo aumento das emissões de dióxido de carbono (CO2), têm causado sérios impactos nos ecossistemas terrestres e na agricultura. Entre as estratégias de mitigação, a bioenergia, particularmente a produção de bioetanol a partir da cana-de-açúcar, apresenta-se como uma alternativa viável. O Brasil lidera mundialmente a produção de bioetanol de cana, uma cultura adaptada a condições adversas e com alta produtividade. O etanol de primeira geração (1G) é produzido a partir da fermentação do caldo da cana, enquanto o etanol de segunda geração (2G) utiliza resíduos lignocelulósicos, enfrentando desafios como a recalcitrância da parede celular vegetal. Neste sentido, a compreensão da estrutura e composição da parede celular é crucial para melhorar a eficiência da produção de bioetanol 2G. A formação do aerênquima nas raízes da cana-de-açúcar é um foco de estudo relevante, uma vez que ocorre processos de modificação na parede celular que podem ser importantes para o entendimento de como acessar os diferentes açúcares da biomassa vegetal. O aerênquima é caracterizado como um tecido especializado que facilita a difusão de gases em condições de estresse como a hipóxia. Estudos indicam que o aerênquima pode ocupar cerca de 40% do córtex radicular na cana-de-açúcar, modulando sua intensidade conforme o estresse ambiental. O fator de transcrição ScRAV1 regula negativamente a formação do aerênquima em raízes de cana. Contudo, ainda não é conhecido se este fator de transcrição responde a variações ambientais que modifiquem a concentração de oxigênio no solo. Dessa forma, o aprofundamento do conhecimento sobre a degradação da parede celular e os mecanismos de formação de aerênquima pode contribuir para 2 melhorar a eficiência da produção de bioetanol 2G, além de oferecer novas estratégias para a adaptação das plantas às mudanças climáticas e estresses ambientais. (AU)