Texto completo
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| Autor(es): |
Maria Dolores Pissolato
Número total de Autores: 1
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| Tipo de documento: | Tese de Doutorado |
| Imprenta: | Campinas, SP. |
| Instituição: | Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia |
| Data de defesa: | 2024-01-19 |
| Membros da banca: |
Rafael Vasconcelos Ribeiro;
Sara Adrián López de Andrade;
Eduardo Caruso Machado;
Gustavo Maia Souza;
Neidiquele Maria Silveira
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| Orientador: | Rafael Vasconcelos Ribeiro |
| Resumo | |
A seca representa o fator ambiental que mais restringe o crescimento da cana-de-açúcar e deverá agravar-se devido às alterações climáticas. Muitas respostas aos estresses ambientais envolvem alterações moleculares, metabólicas, fisiológicas e estruturais em diferentes órgãos vegetais. Se tais alterações permitirem a sobrevivência do organismo somente no momento específico de exposição ao evento estressante, mas também em eventos futuros, tem-se um caso de memória de estresse. A memória de estresse aumenta a tolerância das plantas a estresses subsequentes e pode persistir tanto na geração atual (memória somática) quanto em sua descendência (memória inter e transgeracional). Nossos objetivos foram: (a) avaliar o desenvolvimento da memória à seca em diferentes fases fenológicas de dois genótipos de cana-de-açúcar, IACCTC07-8008 (tolerante a seca) e IACSP95-5000 (alta produtividade) através da análise do metabolismo primário e respostas fisiológicas, para isso plantas de ambos os genótipos foram expostas à três ciclos de déficit hídrico (D1, 2 e 3) e reidratação na fase de perfilhamento (T) ou maturação (M), um grupo foi mantido irrigado durante todo o período experimental (W); (b) avaliar a memória intergeracional de propágulos obtidos de plantas estressadas em T e M através de análises fisiológicas e do perfil metabolômico e, por fim (c) avaliar a produtividade final e qualidade do caldo do colmo de propágulos cultivados em campo e obtidos de plantas estressadas em T ou M. Os resultados demonstraram que em D2 e D3, ambos os genótipos estressados em T ou M apresentaram acúmulo foliar de diversos metabólitos em comparação a D1, como aminoácidos (prolina, glicina, valina, metionina, leucina, isoleucina, serina, asparagina, fenilalanina, ornitina), açúcares (sacarose, frutose, glicose), polióis (glicerol e inositol mio) e ácidos orgânicos (succinato, fumarato, malato, treonato e glicerato). Os metabólitos encontrados foram relacionados ao melhor desempenho fisiológico dessas plantas em D2 e D3. Apesar de haver redução na assimilação de CO2 em resposta a redução da disponibilidade hídrica do solo, durantes os três ciclos de déficit hídrico, plantas expostas ao D2 e D3 apresentaram redução da fotossíntese menos pronunciada do que quando expostas ao D1. Observamos também maior eficiência intrínseca no uso da água (EUAi) em D2 e D3 para o genótipo tolerante à seca em T e M em comparação a D1. O genótipo produtivo apresentou valor significativamente maior para EUAi em D3, comparado a D1 em T e M. Propágulos de ambos os genótipos obtidos de T e M ao serem submetidos ao déficit hídrico apresentaram recuperação da fotossíntese mais rápida do que propágulos obtidos de plantas W, além de serem mais eficientes no uso da água. Esse melhor desempenho nos parâmetros fisiológicos resultou em maior massa seca da parte aérea (MSPA) e radicular (MSR). Observamos também o acúmulo de metabólitos primários foliares (semelhantes aos encontrados no material de origem) em propágulos de ambos os genótipos obtidos de plantas estressadas em T e M, quando comparados aos propágulos obtidos de W. Em campo, propágulos do genótipo tolerante à seca obtidos de M apresentaram maior rendimento de colmos, MSPA, índice de área foliar (IAF) e sacarose (POL%) comparados aos propágulos obtidos de T ou W. Já para o genótipo produtivo, observamos aumento em rendimento de colmo, MSPA e IAF quando obtidos de T. Maior volume radicular também foi encontrado para os propágulos de ambos os genótipos e obtidos de T e M. A propagação vegetativa da cana-de-açúcar envolve segmentos de colmo contendo uma gema lateral, assim, pode-se inferir que a memória herdada das plantas é armazenada nos tecidos meristemáticos das gemas. Nossos resultados confirmam que a memória à seca é desenvolvida em cana-de-açúcar em ambos os genótipos independente do estágio fenológico e que metabólitos primários associados ao equilíbrio energético e a osmorregulação para manter o turgor celular e lidar com radicais livres, está relacionado a memória a seca nessa plantas. Além disso, a escolha do material de origem a ser propagado tem um impacto significativo no rendimento da cultura no campo (AU) | |
| Processo FAPESP: | 19/27106-0 - Alterações no transcriptoma, metaboloma e respostas fisiológicas associadas à memória à seca em cana-de-açúcar |
| Beneficiário: | Maria Dolores Pissolato |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |