Helenice Mercier.

Universal CNPq

Auxílio publicação FAPESP

The project HOLOBROM aims to assess the influence of the abiotic maternal environment on the microbiota and the phenotype of seeds and offspring. Specifically, we ask: (Q1) How does change in the abiotic environment of the mother plant impact the microbiota and the phenotype of the mother plants, and the vertical transmission of the microbiota through seeds? (Q2) What is the relative contribution of the abiotic environment of the offspring and of the maternal effects on the offspring microbiota and phenotype?

Bolsa produtividade em pesquisa CNPq nível 1D

Guzmania monostachia é uma bromélia epífita com tanque C3-CAM facultativa que sobrevive a intensas variações ambientais, como as intermitências no fornecimento de água e nutrientes. Trabalhos anteriores do nosso grupo mostraram que essa bromélia é induzível ao CAM na escassez d?água e sob baixa disponibilidade de N, podendo reverter à condição C3 quando reidratada. Tendo em vista sua plasticidade fotossintética, essa bromélia representa um bom modelo de estudo para compreender a interligação do CAM (i) com a fase fotoquímica da fotossíntese e (ii) sua regulação por nutrientes, principalmente por nitrogênio e potássio. Sabendo que o CAM confere às plantas uma maior eficiência no uso d?água e de N e que já estamos enfrentando um aumento das áreas áridas e oligotróficas na Terra, torna-se importante desvendar as estratégias fisiológicas que certas bromélias possuem para enfrentar os estresses hídrico e nutricional. Neste sentido, a partir do sequenciamento e da montagem de novo do transcriptoma de G. monostachia feitos anteriormente pelo nosso grupo, pudemos notar distintos perfis transcricionais ao longo do limbo foliar em função de variações na disponibilidade nutricional e hídrica e selecionamos duas vias funcionais desses resultados anteriores para o avanço de nossas pesquisas fisiológicas e moleculares: fotossíntese e resposta aos nutrientes. Por meio da via funcional fotossíntese, pretende-se investigar como o CAM afeta a estrutura responsável pela captação da energia luminosa no complexo antena/PSII e a capacidade de dissipação da energia excedente, por meio das análises da enzima fosfoenolpiruvato carboxicinase (PEPCK) e as expressões gênicas da PEPCK e dos genes do ciclo das xantofilas (VDE, violaxantina de-epoxidase e ZE, zeaxantina epoxidase). Por meio da via funcional resposta aos nutrientes, pretende-se investigar como as variações na disponibilidade de N e K+ regulam a indução do CAM, por meio das análises da enzima fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC) e das expressões gênicas da PEPC1 e dos genes que codificam os transportadores/reguladores da absorção de nitrato, amônio, ureia e potássio (NTR2, NTL1, AMT1, AMT3, DUR3, TIP2.2, AKT, HAK, CIPK).

This project consists of two annual components: one visit each year by a postgraduate student from USP to University of Oxford (UK) and one visit each year by the two main researches (from São Paulo to Oxford and from Oxford to São Paulo). Reflecting this structure, the aims of the project will be subdivided into three main components:(a) the visiting postgraduate researcher from USP will conduct tests in Oxford to determine whether the newly suggested model for regulation of CAM photosynthesis (and hence plant water-use) by nitrogen availability,endogenous hormones and ROS is broadly applicable to inducible CAM plants. (b) As part of the project to be developed in Brazil, during the visit of the Oxford researcher to USP, we will initiate a systematic screening of bromeliads endemic to Southeastern Brazil to identify further species that are potentially capable of switching between CAM and C3 photosynthesis. (c) As part of the project to be developed in Oxford, during the visit of the Brazilian researcher to University of Oxford, we will discuss the newly obtained results and plan other assays. During this period we will also begin writing manuscripts and research/funding projects.

Projeto desenvolvido como parte das atividades da bolsa "produtividade em pesquisa" nível 1D

Os domínios dos biomas tropicais podem apresentar temperaturas baixas em determinadas épocas do ano, como é o caso da Reserva Biológica do Alto da Serra de Paranapiacaba ? SP. Estudos anteriores com Nidularium minutum Mez, uma bromélia endêmica desta reserva, revelaram que a espécie é tolerante ao frio. As alterações encontradas durante a aclimatação a 10 °C foram o aumento do conteúdo de carboidratos solúveis e da espessura foliar e diminuição do conteúdo de clorofilas, com o branqueamento das folhas em relação às plantas mantidas a 25 ºC. Foi observado que essa resposta é revertida quando as mesmas plantas são transferidas para temperaturas mais altas (25 °C), fenômeno denominado de-aclimatação. Assim sendo, durante um período do início do desenvolvimento dessas plantas, estratégias de sobrevivência ao frio são desencadeadas garantindo a sobrevivência destas de modo a possibilitar o restabelecimento do crescimento durante a de-aclimatação. Dados da literatura mostram haver correlação entre o branqueamento e as alterações induzidas pelo frio no metabolismo de carboidratos e enzimas antioxidantes em espécies vegetais. Não há relatos sobre essa alteração em outras espécies de Bromeliaceae, sendo descrita apenas a adaptação de indivíduos desse grupo a ambientes cujas temperaturas podem diminuir, temporariamente, até 5 ºC. Portanto, o objetivo deste projeto será investigar as alterações fisiológicas e bioquímicas relacionadas ao branqueamento foliar quando N. minutum é cultivada a 10 °C, bem como os mecanismos fisiológicos envolvidos na reversão do branqueamento durante a de-aclimatação a 25 °C. Os parâmetros analisados serão o funcionamento do aparato fotossintético, o metabolismo antioxidante, do nitrogênio e de carboidratos. Espera-se compreender as causas fisiológicas do branqueamento em plantas de N. minutum durante a exposição à baixa temperatura (10 °C) verificando quais os processos bioquímicos envolvidos no restabelecimento da cor verde durante a de-aclimatação. Desse modo, os resultados poderão contribuir para identificar os mecanismos fisiológicos relacionados à plasticidade dessa bromélia frente às alterações térmicas.

Projeto desenvolvido como parte das atividades da bolsa "produtividade em pesquisa" nível 1D

Trata-se de projeto temático aprovado pela FAPESP para desenvolvimento em cinco anos (2011 a 2016).
Sumário: O metabolismo ácido das crassuláceas (CAM) é um dos três tipos possíveis de assimilação do carbono atmosférico (CO2) via fotossíntese. As plantas CAM têm sua eficiência no uso da água aumentada, constituindo uma importante adaptação fisiológica que permite às plantas ocuparem hábitats caracterizados por uma disponibilidade hídrica intermitente, como o epífito. Este projeto tem como principal meta estudar a indução e modulação da expressão do CAM por fatores ambientais (estresses hídrico ou nutricional) em uma espécie de bromélia epífita com tanque, Guzmania monostachia, que apresenta fotossíntese do tipo C3-CAM facultativa. Os mecanismos pelos quais os fatores ambientais provocam mudanças no tipo de fotossíntese é uma área até hoje pouco investigada, conferindo vital importância a novos estudos acerca das cascatas de transdução dos sinais ambientais que levam a modulações bioquímicas, bem como de expressão gênica específica. A caracterização dos genes diferencialmente transcritos em uma espécie C3-CAM facultativa sob diferentes condições ambientais abrirá grandes perspectivas de trabalho. Dentre os sinais endógenos, especial atenção será conferida aos fitormônios (ácido abscísico e citocininas), óxido nítrico, S-nitrosotióis e espécies reativas de oxigênio. Serão caracterizadas as mudanças de C3 para CAM em folhas em diferentes estágios do desenvolvimento, provenientes de plantas em diferentes fases ontogenéticas. A integração entre os metabolismos de C e N também será estudada, uma vez que diferentes fontes nitrogenadas estão usualmente disponíveis no ambiente epífito, acarretando, por parte das bromélias, estratégias de absorção e assimilação do nitrogênio bastante peculiares e em consonância com o tipo de fotossíntese realizado. No caso da uréia, seguindo-se a hidrólise pela urease endógena, sua importância será avaliada tanto como fonte orgânica de N, q

Chamada FUNDECT/CNPq
Colaboração com a Universidade Federal de Mato Grosso do Sul

Chamada CAPES / PNADB

FAPESP proc nº 2009/15680-1

Participação cientifica no projeto " Estudos cronológicos e ambientais com traçadores radioativos" coordenado pelo Prof. Dr. Roberto Meigikos dos Anjos do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Prosul- Edital CNPq nº 004/2007 proc. nº 490423/2007-8

Projeto de produtividade em pesquisa nível 2

RESUMO
A sinalização dos processos fisiológicos vem se revelando cada vez mais complexa, não apenas pela descoberta de inúmeras interações entre os fitormônios, mas também pela identificação de novas moléculas que influenciam as respostas hormonais, como, por exemplo, o óxido nítrico (NO). Esse radical livre vem ganhando destaque na regulação de diversos processos do metabolismo, crescimento e desenvolvimento vegetal, no entanto, a interação entre a produção de NO e os fitormônios ainda é pouco conhecida. O presente projeto propõe o estudo dessa relação em um evento de natureza metabólica e outro relacionado ao desenvolvimento, valendo-se de duas plantas-modelos: Ananas comosus e Catasetum fimbriatum. Essas vêm sendo estudadas no Laboratório de Fisiologia Vegetal do IBUSP sob os enfoques fisiológico, bioquímico e molecular. Especificamente, procurar-se-á caracterizar quais são os sinais hormonais e como esses atuariam sobre a produção do óxido nítrico (e vice-e-versa) durante o período de indução (1) da fotossíntese CAM em plantas C3 de abacaxizeiro e (2) da rediferenciação dos ápices radiculares da orquídea em gemas caulinares. Para tanto, serão dosados os teores endógenos de quatro citocininas, AIA, ABA e etileno. Concomitantemente, será quantificada a produção de NO em fluxo contínuo, aliado ao estudo da contribuição relativa de três principais vias de biossíntese de NO em plantas (redutase do nitrato, sintase do óxido nítrico e atividade mitocondrial). Em paralelo, serão realizados tratamentos empregando-se compostos moduladores da concentração endógena de fitormônios e da produção de NO. A indução da fotossíntese CAM será avaliada por meio da quantificação do acúmulo de malato e acidez titulável, da atividade das enzimas fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPCase) e malato desidrogenase, e da análise da expressão do RNAm da PEPCase (gene recentemente clonado por nosso grupo). O ganho de competência e a indução da conversão dos ápices radiculares em gemas caulina

Edital Universal - CNPq proc. nº473419-2004-1
O óxido nítrico (NO) é um composto gasoso, lipofílico, de pequeno tamanho molecular e moderada solubilidade em água. Como um radical livre, o NO reage muito rapidamente com outros átomos e moléculas que contêm elétrons desemparelhados, apresentando uma meia-vida menor que dez segundos. Embora a produção de NO por tecidos vegetais tenha sido observada pela primeira vez em 1975, até pouco tempo atrás as pesquisas acerca de seus efeitos em plantas focaram apenas a poluição atmosférica por óxidos de nitrogênio, mormente sobre sua absorção, metabolismo e fitotoxicidade. Estudos subseqüentes demonstraram que as plantas não somente respondem ao NO atmosférico, mas também são capazes de modular a produção desse gás durante diversos processos fisiológicos. Desde então, verificou-se um aumento crescente de estudos evidenciando novos e interessantes efeitos nas plantas. O óxido nítrico tem sido caracterizado como um mediador de moléculas sinalizadoras primárias como os hormônios vegetais. Trabalhos recentes têm mostrado que auxinas, citocininas e ácido abscísico podem estimular a produção endógena de NO em várias espécies de plantas. Além disso, diversas respostas fisiológicas desencadeadas por essas três classes hormonais podem ser mimetizadas pela aplicação de NO ou inibidas pela sua remoção dos tecidos. A participação desse radical livre na germinação de sementes e alongamento caulinar também sugere sua atuação como um mensageiro secundário em processos controlados por giberelinas. Poucos trabalhos analisaram a participação do NO durante a organogênese vegetal. Um dos primeiros relatos do envolvimento desse composto em processos organogênicos foi recentemente realizado em explantes de Cucumis sativus, nos quais a formação de raízes adventíceas apresentou forte dependência da produção endógena de NO. Novas funções do óxido nítrico no crescimento, desenvolvimento e metabolismo vegetal são prováveis, contudo, inexistem até o mom

Bolsa produtividade em pesquisa categoria 2

Proc FAPESP nº 99/02660-9

Projeto de colaboração Internacional CNPQ- CNRS (França), desenvolvido por uma equipe francesa chefiada pelo Dr Bruno Sotta e pela brasileira coordenada por Helenice Mercier.
Proc nº 910189/97-8 Projeto: Imunolocalização dos Hormõnios Vegetais.