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Carboidratos de reserva e de parede celular de plantas e de fungos filamentosos: alterações em resposta a aleloquímicos e a variações ambientais

Processo: 12/16332-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de novembro de 2012 - 30 de abril de 2015
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Pesquisador responsável:Marcia Regina Braga
Beneficiário:Marcia Regina Braga
Instituição-sede: Instituto de Botânica. Secretaria do Meio Ambiente (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
Pesq. associados:Catarina Carvalho Nievola ; Danilo da Cruz Centeno ; Emerson Alves da Silva ; Kelly Simões ; Leonardo Mario Casano Mazza ; Marília Gaspar Maïs ; Nelson Augusto dos Santos Junior ; Rosemeire Aparecida Bom Pessoni
Assunto(s):Parede celular vegetal  Carboidratos  Fungos  Feromônios  Expressão gênica 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Aleloquímicos | Carboidratos | Fungos filamentosos | Parede celular | Carboidratos

Resumo

A parede celular vegetal é uma estrutura altamente organizada e dinâmica, que além de sua função estrutural, também exerce papel fundamental em mediar respostas do ambiente, alterando sua estrutura e composição em resposta a estresses bióticos e abióticos. Recentemente, foi demonstrado pelo nosso grupo que sementes de Sesbania virgata, que acumulam galactomananos como carboidratos de reserva de parede celular, exsudam grandes quantidades de (+)-catequina e que este aleloquímico inibe a germinação e o crescimento de espécies agronômicas, porém não se conhece se esse efeito envolve alteração do metabolismo de carboidratos de reserva e de parede celular das sementes afetadas e se ele também inibe a germinação de espécies nativas co-ocorrentes com S. virgata. Resultados obtidos em projeto temático FAPESP anterior também indicaram que polissacarídeos pécticos da parede celular variam em resposta a alterações do ambiente em plantas de cerrado e entre sementes ortodoxas e recalcitrantes, sugerindo que o predomínio de polímeros pécticos neutros (arabinanos) pode levar a maior flexibilidade da parede, contribuindo para a tolerância à dessecação. Em fungos filamentosos isolados da rizosfera de plantas de cerrado, estudos anteriores revelaram alterações na espessura e composição de sua parede celular, liberação diferencial de enzimas extracelulares e biossíntese de oligossacarídeos em função da fonte de carbono disponível no meio de cultura. Esses resultados serviram de embasamento para a proposição deste projeto de pesquisa que além da continuidade e aprofundamento de análises com modelos já estudados, prevê a inclusão de novas espécies nativas brasileiras, como duas bromélias, uma planta revivescente e fungos filamentosos produtores de oligossacarídeos. O projeto está subdividido em 3 subprojetos que têm por objetivos: 1) avaliar a tolerância de espécies que co-ocorrem com S. virgata aos aleloquímicos exsudados por ela, tendo por base o metabolismo de carboidratos de reserva e de parede celular durante a germinação e utilizando agronômicas (arroz e tomate) para comparação; 2) analisar as variações na composição e estrutura dos polissacarídeos da parede celular em plantas nativas de cerrado e mata submetidas ao déficit hídrico e a baixas temperaturas 3) avaliar o efeito de frutose, inulina e sacarose sobre estrutura e composição da parede celular, na expressão de genes de sua biossíntese e na produção de oligossacarídeos em fungos filamentosos isolados da plantas do cerrado. O projeto contempla também a formação de recursos humanos pela participação de alunos de iniciação científica (PIBIC/CNPq), duas alunas de Mestrado, uma co-orientada de Mestrado, três alunos de Doutorado (2 CAPES-DINTER/ UNICAMP, 1 IBt), e uma técnica de nível médio, sob minha orientação. (AU)

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Publicações científicas (14)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
CARVALHO, CAMILA PEREIRA; CARDOSO-GUSTAYSON, POLIANA; RODRIGUES, EDSON; BRAGA, MARCIA REGINA; MERCIER, HELENICE; NIEVOLA, CATARINA CARVALHO. Low temperature acclimation and de-acclimation of the subtropical bromeliad Nidularium minutum: Implications of changes in the NO, sugar content and NR activity. ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY, v. 159, p. 34-43, . (12/16332-0, 13/25047-0)
CENTENO, DANILO C.; HELL, ALINE F.; BRAGA, MARCIA R.; DEL CAMPO, EVA M.; CASANO, LEONARDO M.. Contrasting strategies used by lichen microalgae to cope with desiccation-rehydration stress revealed by metabolite profiling and cell wall analysis. ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, v. 18, n. 5, p. 1546-1560, . (05/04139-7, 12/16332-0)
PESSONI, ROSEMEIRE A. B.; TERSAROTTO, CARLA C.; MATEUS, CASSIA A. P.; ZERLIN, JULIANA K.; SIMOES, KELLY; FIGUEIREDO-RIBEIRO, RITA DE CASSIA L.; BRAGA, MARCIA R.. Fructose affecting morphology and inducing beta-fructofuranosidases in Penicillium janczewskii. SPRINGERPLUS, v. 4, . (05/04139-7, 12/16332-0, 09/06171-6)
VIEIRA, EVANDRO ALVES; CENTENO, DANILO DA CRUZ; FRESCHI, LUCIANO; DA SILVA, EMERSON ALVES; BRAGA, MARCIA REGINA. The dual strategy of the bromeliad Pitcairnia burchellii Mez to cope with desiccation. ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY, v. 143, p. 135-148, . (12/14339-7, 12/16332-0)
EL ID, VERA LYGIA; DA COSTA, BARBARA VALE; BROCH MIGNONI, DAIANE SALETE; VERONESI, MARINA BELLONI; SIMES, KELLY; BRAGA, MARCIA REGINA; DOS SANTOS JUNIOR, NELSON AUGUSTO. Phytotoxic effect of Sesbania virgata (Cav.) Pers. on seeds of agronomic and forestry species. JOURNAL OF FORESTRY RESEARCH, v. 26, n. 2, p. 339-346, . (05/04139-7, 12/16332-0)
SUGUIYAMA, VANESSA F.; SILVA, EMERSON A.; MEIRELLES, SERGIO T.; CENTENO, DANILO C.; BRAGA, MARCIA R.. Leaf metabolite profile of the Brazilian resurrection plant Barbacenia purpurea Hook. (Velloziaceae) shows two time-dependent responses during desiccation and recovering. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 5, . (05/04139-7, 12/16332-0)
NASCIMENTO, ALEX; SUGUIYAMA, VANESSA FUENTES; ESTEVES SANCHES, RODRIGO FAZANI; BRAGA, MARCIA R.; DA SILVA, EMERSON ALVES; NALDI SILVA, JOAO PAULO; CENTENO, DANILO C.. Barbacenia graminifolia, a resurrection plant with high capacity of water retention. FLORA, v. 267, . (12/23838-7, 12/16332-0)
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CARVALHO, CAMILA PEREIRA; HAYASHI, ADRIANA HISSAE; BRAGA, MARCIA REGINA; NIEVOLA, CATARINA CARVALHO. Biochemical and anatomical responses related to the in vitro survival of the tropical bromeliad Nidularium minutum to low temperatures. Plant Physiology and Biochemistry, v. 71, p. 144-154, . (05/04139-7, 12/16332-0)
MIGNONI, D. S. B.; SANT'ANA CABRAL, R.; TORRES, L. M. B.; BRAGA, M. R.. Phytotoxic effects of Leucaena leucocephala seeds on seeds germination and seedling growth of rice and tomato. ALLELOPATHY JOURNAL, v. 42, n. 2, p. 279-294, . (13/03978-1, 12/16332-0)
VIEIRA, EVANDRO ALVES; SILVA, KLEBER RESENDE; ORIANI, ALINE; MORO, CAMILA FERNANDES; BRAGA, MARCIA REGINA. Mechanisms of desiccation tolerance in the bromeliad Pitcairnia burchellii Mez: biochemical adjustments and structural changes. Plant Physiology and Biochemistry, v. 121, p. 21-30, . (12/14339-7, 12/16332-0)
VERONESI, MARINA BELLONI; SIMOES, KELLY; DOS SANTOS-JUNIOR, NELSON AUGUSTO; BRAGA, MARCIA REGINA. Carbohydrate mobilisation in germinating seed of Enterolobium contortisiliquum and Peltophorum dubium (Fabaceae), two tropical trees used for restoration. Australian Journal of Botany, v. 62, n. 2, p. 132-140, . (05/04139-7, 10/14299-0, 12/16332-0)

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