Super-expressão de uma aciltransferase BAHD de cana-de-açúcar altera o conteúdo hidroxicinâmico em parede celular de milho

Resumo

A purificação de ácidos hidroxicinâmicos [ácido p-cumárico (pCA) e ácido ferúlico (FA)] da parede celular de gramíneas requer processos de alto custo. Matérias-primas com níveis aumentados de ácidos hidroxicinâmicos em preferência ao outro são, portanto, altamente desejáveis. Neste trabalho, nós identificamos e conduzimos análises de expressão para nove genes BAHD aciltransferases ScAts de cana-de-açúcar. A alta conservação das proteínas At10, juntamente com seus padrões de expressão gênica semelhantes, suporta um papel semelhante em gramíneas distintas. A superexpressão de ScAt10 no milho resultou em um aumento de 75% no conteúdo total de pCA. A hidrólise leve e derivatização seguida por análise de clivagem redutiva (DFRC) mostrou que o aumento de pCA foi restrito à porção hemicelulósica da parede celular. Além disso, o conteúdo total de FA foi reduzido em 88%, resultando em um aumento de 10 vezes na razão pCA / FA. Assim, caracterizamos funcionalmente um gene de cana-de-açúcar envolvido no conteúdo de pCA em hemiceluloses e geramos uma planta C4 que é promissora para valorizar a produção de pCA em biorrefinarias. (AU)