DELLA, the gene of the green revolution: characterization and analysis of its function in the sucrose accumulation and source-sink regulation in sugarcane = DELLA, o gene da revolução verde: Caracterização e análise de sua função no acúmulo de sacarose e na regulação fonte-dreno em cana-de-açúcar

Autor(es)

Rafael Garcia Tavares

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2017-04-18

Membros da banca

Marcelo Menossi; Rafael Vasconcelos Ribeiro; Luciano Freschi; Luiz Gonzaga Esteves Vieira; Paulo Cezar De Lucca

• Orientador: Marcelo Menossi

Resumo

A regulação fonte-dreno para o balanço energético é vital para as plantas. Os mecanismos moleculares que atuam nessa regulação desenvolvimental devem estar conectados com os estímulos causados por estresses abióticos e bióticos ao longo do ciclo de vida das plantas, permitindo uma homeostase da produção de energia. Os hormônios vegetais desempenham um papel chave entre o desenvolvimento e os estresses ambientais. Por exemplo, a síntese do hormônio do crescimento giberelina é bloqueada sob estresse abióticos, permitindo as plantas regularem seu desenvolvimento até que retornem as condições ideais. Em cana-de-açúcar, o crescimento está estritamente relacionado com o acúmulo de açúcar nos entrenós e o aumento de biomassa para a produção de bioenergia. Todavia, a parada do crescimento é uma das primeiras respostas sob estresses abióticos em cana, afetando dessa forma sua produtividade. A proteína DELLA, por ser um mediador da ação hormonal na repressão do crescimento, é um interessante candidato no estudo da regulação do desenvolvimento e fonte-dreno em cana. Nesta tese, nós caracterizamos molecularmente o gene ScGAI que codifica a proteína DELLA de cana. ScGAI apresenta diferentes níveis de expressão nos tecidos foliar e ao longo dos entrenós. Em folha, a proteína ScGAI é conjugada com SUMO, um processo pós-traducional conhecido como SUMOlização, em uma maneira espaço-temporal no controle da elongação foliar. Plantas transgênicas de cana superexpressando o gene ScGAI (ScGAIOE) apresentaram um crescimento retardado, grande número de perfilhos e um déficit de energia. Por outro lado, plantas silenciadas para o gene ScGAI (HpScGAI) são mais altas com diâmetro preservado, apresentam maiores números de entrenós e precoce elongação, sem comprometimento no acúmulo de sacarose em comparação com as plantas do tipo selvagem. Assim como demonstrado para as proteínas DELLA em Arabidopsis, a proteína ScGAI também interagiu com as proteínas ScPIF3/ScPIF4 e os fatores de transcrição ScEIN3/ScEIL1 no controle do crescimento em cana-de-açúcar. Nossos dados demonstram que a proteína ScGAI atua como um elo entre o crescimento e a regulação de energia em cana-de-açúcar (AU)

• Processo FAPESP: 12/06877-9 - DELLA, o gene da revolução verde. Caracterização e análise de sua função no acúmulo de sacarose e na regulação fonte-dreno em cana-de-açúcar.
• Beneficiário: Rafael Garcia Tavares
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado