Orientador: Marcelo Menossi Teixeira, Andrea Akemi Hoshino

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar e no cenário atual, em que o aumento na busca por energia renovável é visível, o aumento na produtividade da cana é de extremo interesse para o setor sucroalcooleiro. Estresses abióticos influenciam grandemente a produtividade de espécies...

Resumo: O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar e no cenário atual, em que o aumento na busca por energia renovável é visível, o aumento na produtividade da cana é de extremo interesse para o setor sucroalcooleiro. Estresses abióticos influenciam grandemente a produtividade de espécies como a cana e, sendo assim, estudos relacionados com a tentativa de diminuir esse impacto na produtividade são de grande importância. A seca é o estresse ambiental que mais causa prejuízos ao agronegócio e por esse motivo é muito desejável que se desenvolvam novas variedades de cana-de-açúcar que sejam mais tolerantes a esses estresses e com isso o setor sucroalcooleiro será largamente beneficiado. A transgenia é uma das ferramentas utilizadas na produção de novos cultivares comerciais com características agronômicas interessantes e, para o seu sucesso, a identificação de genes com potencial para melhorar essas características faz-se necessária. Sendo assim, o maior objetivo desse trabalho foi a avaliação do potencial biotecnológico de seis genes de cana-de-açúcar que são modulados por seca. Os genes aqui estudados tiveram seu perfil de resposta a seca anteriormente avaliado por microarranjos de DNA e foram selecionados como candidatos para a produção de um novo cultivar de cana-de-açúcar que seja mais tolerante a estresses abióticos. Esses genes foram analisados em plantas transgênicas de tabaco, cana-de-açúcar e/ou Brachypodium. A superexpressão de dois genes de cana em tabaco conferiu maior tolerância a seca e salinidade das plantas transgênicas quando comparadas às selvagens e a proteção de seus usos na produção de plantas tolerantes a estresses abióticos foi solicitada. Há evidências de que um terceiro gene de cana conferira tolerância ao estresse oxidativo em plantas transgências de cana. Além disso, outros três genes de cana foram inseridos em Brachypodium, mas os eventos gerados ainda não foram avaliados. Com o trabalho desevolvido foi, portanto, possível gerar plantas transgênicas tolerantes a estresses abióticos e com isso é possível concluir que a seleção de genes candidatos para melhorias de características agronômicas de interesse através de microarranjos é algo que deve ser explorado e pode-se concluir, ainda, que alguns dos genes analisados estão envolvidos na resposta a seca e/ou aos estresses ambientais em geral

Abstract: Brasil is the largest producer of sugarcane in the world and the seeking for renewable energy is currently visible what makes the increase of sugarcane productivity highly desirable. Abiotic stresses greatly influence the productivity of species such sugarcane. Therefore, studies related...

Abstract: Brasil is the largest producer of sugarcane in the world and the seeking for renewable energy is currently visible what makes the increase of sugarcane productivity highly desirable. Abiotic stresses greatly influence the productivity of species such sugarcane. Therefore, studies related to the reduction of these impacts on productivity are highly important. Drought is the environmental stress that causes more damage to agribusiness and because of it the development of new cultivars with higher tolerance to abiotic stresses is desirable since the sugar and ethanol sector will be largely benefited. Transgenic plants production is one of the tools that have been used in the development of new cultivars with interesting agronomic traits and for its success identifying genes that can improve these characteristics is necessary. Thus, the main objective of this study was evaluating the biotechnological potential of six drought-modulated genes from sugarcane. The genes studied here have their drought response profile previously showed by microarray and were selected as candidates for the production of a new sugarcane cultivar with higher tolerance to abiotic stresses. These genes were analyzed in transgenic tobacco, sugarcane and/or Brachypodium plants. The overexpression of two sugarcane genes in tobacco conferred higher drought and salinity tolerance in tobacco plants compared to wild-type and the protection of their uses in the production of plants with higher tolerance to abiotic stress was requested. There are evidences that a third sugarcane gene confers tolerance to oxidative stress in transgenic sugarcane. Furthermore, three other genes were inserted in Brachypodium but these transgenic events were not yet analyzed. With this work was possible to produce transgenic plants that are tolerant to abiotic stresses what let us to conclude that the selection of candidate genes to improve agronomic traits by microarrays is useful and that some of the analyzed genes are involved into drought and/or abiotic stresses in general responses