Portal InstitucionalUFPEL

01/07/2010 - 02/03/2014

Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia

As espécies de interesse agrícola cultivadas no Brasil, em especial a soja e o arroz, apresentam todos os anos limitações na produtividade provocadas por estresses bióticos e abióticos. O ambiente é responsável por significativas perdas na qualidade das sementes, as quais impactarão negativamente na indústria sementeira, mas também nas fases de germinação, emergência e estabelecimento de plântulas em lavouras comerciais – provocando aumento do custo de produção, dificuldades de manejo e diminuição da produtividade. Embora muito tenha sido construído ao longo das últimas décadas, no que se refere ao entendimento dos processos fisiológicos relacionados à deterioração, germinação, emergência e estabelecimento das plantas, pouco ainda foi feito no sentido da identificação dos genes-chave para esses processos, principalmente considerando os genótipos locais. Em anos recentes, uma nova fase de oportunidades tornou-se viável, pois, o desenvolvimento tecnológico está permitindo estudar e caracterizar genes de interesse relacionados aos mais diversos processos biológicos. Os estudos de prospecção gênica, tão comuns atualmente, caracterizados pela análise de expressão diferencial seguidos de estudos de caracterização e análise in silico, estão contribuindo grandemente para aumentar o número de genes depositados em bancos de cDNA, mas pecam pela precisão e exatidão se não validados por estudos complementares, além de validação biológica com genótipos e ambientes específicos. Nesse sentido, a prospecção de genes de interesse para a área de Sementes poderá cumprir papel importante para o setor agrícola do país, considerando, principalmente, a interface que a semente exerce para a inovação tecnológica na área da genética. A proposta tem por objetivo validar genes candidatos gerados pelo grupo de pesquisa do proponente, ou prospectados em bancos públicos de cDNA (soja e arroz), além de produzir um banco de fragmentos de cDNA expressos sob estresse do frio e aplicação de herbicidas em estádios iniciais do desenvolvimento do arroz. Para atingir tais objetivos, serão conduzidos três experimentos: 1) Validação de genes do tegumento da semente de soja envolvidos em rotas metabólicas chave para os mecanismos de proteção contra a deterioração; 2) Validação de genes candidatos possivelmente expressos em genótipos de arroz submetidos ao frio; e, 3) Expressão gênica diferencial no genótipo de arroz IRGA 422 CL submetido aos estresses por frio e herbicidas. Nos experimentos voltados à validação de genes candidatos será utilizada a técnica RT-qPCR. Já para a análise de expressão gênica diferencial do arroz sob estresse do frio combinado com aplicação de herbicidas, será utilizada a técnica de cDNA-AFLP. Dentre as principais contribuições, a proposta irá atualizar informações que possam servir de ferramentas para o melhoramento genético vegetal, para o manejo das culturas estudadas e para a produção de sementes, através do conhecimento da expressão gênica e validação de genes-chave sob determinados estresses. Tais resultados poderão permitir o desenvolvimento de materiais resistentes/tolerantes às condições adversas testadas e também podem contribuir para a melhoria das práticas agrícolas de ambas as culturas estudadas, como por exemplo, o aumento da janela de semeadura do arroz no sul do Brasil e a produção de sementes de soja com maior qualidade fisiológica - vigor. A proposta também pode ser positivamente impactante para o ambiente tornando o controle inicial de plantas daninhas na cultura do arroz mais eficiente e com isso reduzindo a utilização de herbicidas. Espera-se também a geração de divisas para as cadeias produtivas da soja e do arroz, pois o uso eficiente de tecnologias aliado a diminuição dos riscos associados aos processos de germinação, emergência e estabelecimento de plântulas no campo, sem dúvida, diminuirão os riscos e aumentarão a produtividade. E, por fim, a proposta permitirá o treinamento de estudantes de graduação e pós-graduação em tecnologias atuais e aplicadas à soluções de pontos críticos para o desenvolvimento da soja e do arroz. Palavras-chave: arroz, soja, sementes, tegumento, frio, herbicidas.