Desenvolvimento e uso de compostos para a regulação da síntese de lignina em plantas

• Processo: 07/05691-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2007
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2008
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitossanidade
• Pesquisador responsável: Edivaldo Domingues Velini
• Beneficiário: Edivaldo Domingues Velini
• Pesquisador Anfitrião: Stephen O. Duke
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Agricultural Research Service (ARS), Estados Unidos
• Assunto(s): Ácido salicílico Lignina
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Acido Salicilico | Aminoindam | Compostos De Sinalizacao | Glyphosate | Herbicida | Lignina | Matologia

Resumo

Este projeto terá como o seu principal objetivo, o desenvolvimento de procedimentos para estimular ou reduzir a síntese e acumulação de lignina em plantas de cana-de-açúcar. Para estimular a síntese será priorizado o trabalho com a aplicação foliar do ácido salicílico e de sua forma metilada volátil, o metil salicilato. Em plantas, o ácido salicílico é o principal indutor da resistência a patógenos e da síntese de compostos fenólicos derivados da fenilalanina, incluindo-se o próprio ácido salicílico e os monômeros da lignina. Para reduzir a síntese, serão avaliados dois compostos: o glyphosate o ácido 2-aminoindan-2-fosfônico. O glyphosate inibe a rota do ácido chiquimico bloqueando a síntese de um grande número de compostos nas plantas, incluindo a fenilalanina e seus derivados. Este composto está disponível comercialmente em custos bastante baixos. O ácido 2-aminoindan-2-fosfônico deverá ser sintetizado para uso nos experimentos. O desenvolvimento dos produtos e procedimentos de uso permitirá a obtenção de biomassas de cana-de-açúcar com maiores ou menores teores de lignina permitindo a simplificação do seu uso industrial para diferentes fins. O projeto também tem elevado potencial de geração de patentes dos compostos, usos e procedimentos desenvolvidos além de haver benefícios potenciais a outras culturas como: 1) eucalipto: a produção de papel pode ser simplificada com a redução do teor de lignina mas o aumento no teor deste composto pode tornar a madeira mais resistente à decomposição quando em contato com o solo; 2) culturas utilizadas para a formação de cobertura morta em plantio direto: o aumento do teor de lignina pode aumentar a persistência das coberturas formadas; 3) forrageiras: a redução do teor de lignina pode aumentar a digestibilidade por animais. Estudos prévios já conduzidos indicam que o uso do glyphosate em doses entre 1,8 e 36 g e.a./ha pode reduzir em até 70% o teor de lignina de Eucalyptus grandis, Brachiaria decumbens e folhas de cana-de-açúcar. Ainda não foram conduzidos estudos buscando a acumulação de lignina com o uso do ácido salicílico. O estágio previsto é de curta duração e somente parte do projeto poderá ser conduzida. Será priorizada a avaliação inicial dos efeitos dos inibidores da PAL e do ácido salicílico, utilizando Arabidopsis thaliana como modelo, além do planejamento da síntese do ácido 2-aminoindan-2-fosfônico. Durante o estágio, também estarão sendo desenvolvidas atividades fundamentais para a continuidade dos seguintes projetos em andamento no Brasil: 1) Desenvolvimento das tecnologias para o uso de plantas como fontes de compostos fotossensibilizantes em terapia fotodinâmica; 2) Efeito da intereferência das plantas daninhas sobre a expressão de genes em plantas; 3) Avaliação dos efeitos de baixas doses de glyphosate sobre a expressão do gene associado ao transportador de fosfato; 4) Desenvolvimento de procedimentos para a identificação de intoxicações de plantas por herbicidas. (AU)