SuberInStress - Cork formation and suberin deposition - the role of water and heat stress

O progresso da bioeconomia exige praticas mais sustentáveis. As plantas e os componentes das paredes celulares têm sido especial objeto de estudo, e o sobreiro e exemplo, pois produz cortiça, uma matéria-prima auto-regenerável de propriedades físicas únicas, sobretudo pelo alto teor em suberina (poliéster depositado nas paredes de cortiça). Para intensificar o ecossistema tradicional de produção (tipo savana) e reduzir o tempo necessário ate a primeira colheita de cortiça (normalmente feito em arvores de 18-25 anos e, depois, a cada 9 anos), produtores e industriais tem privilegiado a melhoria das praticas agronómicas. Contudo, os conhecimentos biológicos disponíveis são ainda escassos para prever, numa arvore de crescimento tao lento, o impacto destas praticas nas propriedades e qualidade da cortiça. Estudos anteriores revelaram correlação positiva entre a disponibilidade de agua e o crescimento da cortiça, com altas temperaturas e défice hídrico reduzindo o seu crescimento.

Contudo, a cortiça de reprodução tem geralmente aumentos mais elevados de crescimento no ano-1 pós-colheita (química para reduzir a perda de agua no tronco ferido). Diferenças na composição química entre cortiça "virgem" e de reprodução, bem como os nossos dados recentes mostrando perfis de metilação do DNA do felema diferentes entre os dois tecidos sugerem adaptações genéticas e metabólicas. Além disso, os nossos novos estudos sobre o desenvolvimento da periderme da raiz em Arabidopsis revelam impacto positivo de calor e défice de agua na biossíntese e deposição de suberina nas raízes.

Neste projeto iremos caracterizar o efeito da falta de água e alta temperatura no desenvolvimento da periderme e da cortiça (em raízes e caules de plantas envasadas, e em arvores de campo). O crescimento (em controlo vs. calor/secura) será avaliado em raizes pela morfologia da periderme e alterações na composição monomérica de suberina (Tarefa 1). Perfis transcriptomicos de Arabidopsis e sobreiro serão obtidos e estudados para encontrar genes e vias-chave afetando a deposição de suberina (Tarefa 2). Em Tarefa 1 e Tarefa 2 serão obtidos os perfis de composição da suberina e estudada a expressão dos genes-alvo em caule/tronco de plantas de sobreiro e arvores de ambientes contrastantes (Tarefa-3).

Iremos ainda avaliar se a deposição de suberina induzida pelo stresse se correlaciona com menor crescimento da planta. SuberInStress combina a multidisciplinaridade de equipas do AGROTECH campus (ITQB NOVA e INIAV) e do VIB-Ghent (biologia do desenvolvimento, transcriptomica, redes de regulação, bioinformática, dendroecologia), com a consultadoria da Univ. Aveiro (na química de suberina), apoiando 2 teses de doutoramento já iniciadas. Os dados que gerar serão relevantes para produtores de cortiça/industria fundamentarem decisões de base cientifica quanto a implementação de novas praticas sustentáveis que promovam a aceleração do crescimento, otimizando o uso da agua e garantindo qualidade da cortiça.