Estudo analisa arquitetura vegetativa da cana-de-açúcar

A propagação vegetativa da cana-de-açúcar ocorre por meio de colmos, que são tipos de caules onde os nós e entrenós são bem visíveis. A gema axilar, conhecida popularmente como broto, é ligada a um fragmento deste caule e, a partir dela, forma-se uma nova planta. A primeira safra pode ser colhida aproximadamente um ano depois do plantio e, em sequência, novos brotos surgem a partir de gemas que ficam na região inferior da planta, após o corte da parte aérea. “Desta forma é garantida mais de uma safra. Porém, a produtividade cai após cada colheita, sendo necessária a renovação do canavial a cada cinco ou seis cortes”, comenta Fausto Andrés Ortiz Morea, doutorando no programa de Genética de Melhoramento de Plantas da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (USP/ESALQ) e autor do artigo “Global analysis of the sugarcane microtranscriptome reveals a unique composition of small RNAs associated with axillary bud outgrowth”, que foi selecionado como capa da revista britânica Journal of Experimental Botany, na edição de maio de 2013.

No Laboratório de Biotecnologia Agrícola da Esalq, o pesquisador analisou as bases moleculares e fisiológicas associadas à emergência da gema axilar de cana-de-açúcar, sendo o primeiro trabalho no mundo a descrever esta fase do desenvolvimento vegetativo neste nível de detalhamento.

O estudo mostra que otimizar a emergência da gema axilar (processo no qual o broto emerge de 20 a 30 dias após o plantio) é necessário durante o ciclo produtivo do canavial, já que este é um fator agronômico que influencia na uniformidade do plantio durante seu estabelecimento e subsequentes safras. “Uma boa germinação da gema de cana-de-açúcar diminui a quantidade de atividades e materiais utilizados para sua propagação, sendo traduzido em lucro para o agricultor. A eficiente emergência da gema axilar, combinada com adequadas práticas agrícolas, resulta em um maior perfilhamento (produção de colmos) aumentando sua produção, além de prolongar o número de cortes e diminuir custos para o produtor”, afirma o doutorando.

Sequenciamento

Segundo Ortiz-Morea, o estudo se propôs a caracterizar, pela primeira vez, as modificações na população de pequeno RNAs ou sRNAs (microtranscriptoma) durante a transição da gema axilar, assim como integrar estas informações com mudanças na expressão de fatores de transcrição (FTs) e o balanço hormonal no período de desenvolvimento da cana. “Para tal, foram usadas técnicas de sequenciamento de nova geração para produzir bibliotecas de pequenos RNAs em gemas dormentes e ativas, assim como análises computacionais e de expressão gênica para identificar e quantificar sRNAs e seus genes alvo”.

Com apoio do Programa Fapesp de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN) e do Programa de Estudante-Convênio de Pós-Graduação (PEC-PG), a pesquisa evidencia a existência de uma composição diferenciada nos perfis de expressão de diversos sRNAs, acompanhada de mudanças no balanço de hormônios específicos, que modulam de maneira coletiva vias de sinalização e metabólicas essenciais durante a emergência da gema axilar. “Nossa pesquisa identificou novos alvos para futuros estudos funcionais de regulação gênica, mediada por sRNAs, durante a emergência de gemas axilares e por conseguinte na arquitetura vegetativa de plantas”, conclui o pesquisador.

O trabalho tem coautoria de Geraldo Felipe Ferreira, mestre pelo Programa de Fisiologia e Bioquímica de Plantas da USP/ESALQ, e orientação de Fabio Tebaldi Silveira Nogueira, professor cadastrado no mesmo programa.

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