{"id":88458,"date":"2018-07-13T09:00:41","date_gmt":"2018-07-13T12:00:41","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=88458"},"modified":"2018-07-12T20:44:44","modified_gmt":"2018-07-12T23:44:44","slug":"gene-chave-para-acelerar-o-crescimento-da-cana-e-identificado","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/gene-chave-para-acelerar-o-crescimento-da-cana-e-identificado\/","title":{"rendered":"Gene-chave para acelerar o crescimento da cana \u00e9 identificado"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Apesar dos esfor\u00e7os internacionais em melhoramento, dos avan\u00e7os na agronomia e no manejo eficaz de pragas e doen\u00e7as que acometem a cana-de-a\u00e7\u00facar, a cultura agr\u00edcola tem apresentado limita\u00e7\u00e3o de desenvolvimento do colmo. Essa limita\u00e7\u00e3o f\u00edsica do caule da planta tem contribu\u00eddo para restringir o teor de sacarose e de biomassa poss\u00edveis de serem obtidos dela para produ\u00e7\u00e3o de a\u00e7\u00facar e de etanol celul\u00f3sico, apontam especialistas na \u00e1rea.<\/p>\n

\u201cQuebrar essa limita\u00e7\u00e3o de desenvolvimento da cana-de-a\u00e7\u00facar de forma substancial pelo melhoramento convencional da cultura [por cruzamento de variedades] tem sido dif\u00edcil\u201d, disse\u00a0Marcelo Menossi<\/b>, professor do Departamento de Gen\u00e9tica, Evolu\u00e7\u00e3o e Bioagentes do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp), \u00e0\u00a0Ag\u00eancia FAPESP<\/b>.<\/p>\n

Menossi, em colabora\u00e7\u00e3o com estudantes de p\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o orientados por ele e colegas do Laborat\u00f3rio Nacional de Ci\u00eancia e Biotecnologia do Bioetanol (CTBE, na sigla em ingl\u00eas), do Sugar Research Australia e da Martin Luther University Halle-Wittenberg, da Alemanha, descobriu que a resposta para transpor a barreira da limita\u00e7\u00e3o de rendimento da cana pode estar em um gene chamado ScGAI.<\/p>\n

Em estudo feito durante um\u00a0projeto<\/b>\u00a0vinculado ao Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN<\/b>), eles constataram que o ScGAI \u00e9 um regulador molecular chave do crescimento e desenvolvimento da cana.<\/p>\n

Ao manipular a atividade desse gene em linhagens transg\u00eanicas de cana, desenvolvidas na Austr\u00e1lia, foi poss\u00edvel aumentar substancialmente o colmo e causar mudan\u00e7as na aloca\u00e7\u00e3o de carbono para mol\u00e9culas estruturais e de armazenamento do cultivar, revelaram os pesquisadores em um artigo publicado no\u00a0Journal of Experimental Botany<\/i>.<\/p>\n

\u201cA cana da qual alteramos a express\u00e3o do gene ScGAI se desenvolveu muito mais rapidamente. Isso abre a perspectiva de desenvolver uma variedade de cana-energia que amadure\u00e7a mais r\u00e1pido e aumente a produ\u00e7\u00e3o de biomassa por unidade de tempo\u201d, disse Menossi.<\/p>\n

A descoberta foi derivada do trabalho de doutorado de\u00a0Rafael Garcia Tavares<\/b>, feito no IB-Unicamp sob orienta\u00e7\u00e3o de Menossi com\u00a0Bolsa da FAPESP<\/b>.<\/p>\n

Durante o estudo, observou-se que o gene ScGAI medeia a regula\u00e7\u00e3o de alguns horm\u00f4nios de crescimento de plantas comumente usados em lavouras de cana, como o etileno e as giberelinas.<\/p>\n

Usadas em larga escala para melhorar o crescimento e o rendimento de muitas culturas hort\u00edcolas e agr\u00edcolas, as giberelinas aceleram o amadurecimento da cana ao desencadear a r\u00e1pida degrada\u00e7\u00e3o das prote\u00ednas DELLA e impedir que interajam e degradem outras prote\u00ednas que estimulam o crescimento da planta.<\/p>\n

\u201cAo contr\u00e1rio das giberelinas, o etileno, que costuma ser aplicado nos canaviais na fase de matura\u00e7\u00e3o da cana, quando o agricultor n\u00e3o quer que a planta continue crescendo e acumulando folhas, mas s\u00f3 continue acumulando sacarose, estabiliza a prote\u00edna DELLA e permite que ela interaja e degrade outras prote\u00ednas promotoras de crescimento\u201d, explicou Menossi. \u201cEsse papel da prote\u00edna DELLA como reguladora de crescimento da cana-de-a\u00e7\u00facar, por\u00e9m, ainda n\u00e3o estava muito claro.\u201d<\/p>\n

Patenteamento do m\u00e9todo de manipula\u00e7\u00e3o<\/b><\/p>\n

A fim de compreender melhor o papel da prote\u00edna DELLA como reguladora de crescimento da cana-de-a\u00e7\u00facar \u2013 especialmente no desenvolvimento do colmo \u2013, os pesquisadores fizeram um experimento em que alteraram a express\u00e3o do gene ScGAI em linhagens de uma variedade de cana transg\u00eanica australiana.<\/p>\n

Em algumas linhagens da cana transg\u00eanica o gene ScGAI foi silenciado de modo a diminuir a produ\u00e7\u00e3o de prote\u00edna DELLA e impedir que ela interagisse e degradasse outras prote\u00ednas importantes para o desenvolvimento da planta.<\/p>\n

Em outras linhagens transg\u00eanicas da planta permitiu-se que o gene fosse superexpresso com o objetivo de aumentar a produ\u00e7\u00e3o de DELLA e estabiliz\u00e1-la, de modo a permitir que interagisse e degradasse outras prote\u00ednas promotoras de crescimento.<\/p>\n

As an\u00e1lises da compara\u00e7\u00e3o do crescimento das plantas ap\u00f3s quatro meses apontaram que as linhagens transg\u00eanicas de cana-de-a\u00e7\u00facar com superexpress\u00e3o do gene ScGAI apresentaram crescimento atrofiado, intern\u00f3dios (gomos) mais curtos e metabolismo energ\u00e9tico prejudicado.<\/p>\n

J\u00e1 as plantas cujo gene foi silenciado eram mais altas, tiveram r\u00e1pido alongamento dos intern\u00f3dios, maior produ\u00e7\u00e3o de fit\u00f4meros \u2013 unidade que compreende um n\u00f3dulo e um entren\u00f3, suas gemas axilares e folhas anexas \u2013 e maior aloca\u00e7\u00e3o de carbono para o caule.<\/p>\n

\u201cO estudo mostrou claramente que o gene ScGAI \u00e9 um componente fundamental para o desenvolvimento da cana e pode ser um alvo de manipula\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica de modo a permitir interferir na velocidade de crescimento e desenvolvimento da planta pela regula\u00e7\u00e3o da prote\u00edna DELLA\u201d, apontou Menossi.<\/p>\n

Os pesquisadores iniciaram o processo de patenteamento do m\u00e9todo de manipula\u00e7\u00e3o do gene ScGAI para aumentar a quantidade de prote\u00edna DELLA na cana-de-a\u00e7\u00facar e possibilitar que a planta se desenvolva mais r\u00e1pido. A tecnologia j\u00e1 despertou o interesse de duas empresas.<\/p>\n

\u201cO pr\u00f3ximo passo da pesquisa \u00e9 realizar ensaios em campo para verificar se conseguimos obter os mesmos resultados que tivemos com o cultivo das linhagens transg\u00eanicas com o gene manipulado em casa de vegeta\u00e7\u00e3o\u201d, disse Menossi.<\/p>\n

O artigo\u00a0ScGAI is a key regulator of culm development in sugarcane<\/i>\u00a0(doi: 10.1093\/jxb\/ery180), de Rafael Garcia Tavares, Prakash Lakshmanan, Edgar Peiter, Anthony O\u2019Connell, Camila Caldana, Renato Vicentini, Jos\u00e9 S\u00e9rgio Soares e Marcelo Menossi, pode ser lido no\u00a0Journal of Experimental Botany<\/i>\u00a0em\u00a0academic.oup.com\/jxb\/advance-article\/doi\/10.1093\/jxb\/ery180\/4996041<\/b>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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