Fernanda Mayara Nogueira.

Seminários conjuntos dos PPG Entomologia e Biologia Comparada da USP

As interações entre organismos desempenham um papel essencial na manutenção da biodiversidade e dos serviços ecossistêmicos, especialmente em ambientes sujeitos a pressões antropogênicas. Na Amazônia, peixes frugívoros desempenham um papel crucial na dispersão de sementes, promovendo a regeneração das florestas alagáveis e mantendo a diversidade desses ecossistemas. No entanto, a intensificação da pesca tem levado à redução dos estoques de grandes peixes frugívoros, comprometendo essa função ecológica. O presente projeto investiga se os peixes frugívoros da região do Médio Rio Tapajós continuam desempenhando plenamente seu papel de dispersão de sementes, considerando os impactos da pesca seletiva. Para isso, serão utilizadas abordagens integradas, combinando conhecimento tradicional dos pescadores com métodos modernos de análise genética e de microtomografia computadorizada para avaliar a relação entre a abertura bucal dos peixes e o tamanho das sementes consumidas. A hipótese central é que a redução no tamanho médio dos peixes devido à pesca seletiva compromete a dispersão de sementes de maior porte, afetando a regeneração florestal. Estudos recentes indicam que a sobrepesca de grandes frugívoros já reduziu a diversidade de sementes dispersas, sugerindo um impacto na estrutura da vegetação alagável. A pesquisa combinará entrevistas com pescadores, análise de DNA ambiental para identificação de espécies, avaliação da diversidade genética das populações de peixes e medições tridimensionais da interação peixe-semente. Esses dados permitirão estimar a capacidade funcional dos peixes frugívoros remanescentes e identificar possíveis lacunas na dispersão de sementes. Os resultados fornecerão subsídios para a formulação de estratégias de manejo sustentável da pesca, conciliando a conservação da biodiversidade com a segurança alimentar das populações ribeirinhas, garantindo a continuidade dos serviços ecossistêmicos prestados pelos peixes frugívoros na Amazônia.

Trabalhos anteriores do nosso grupo (FAPESP 16/20486-3) identificaram uma nova proteína, ainda não caracterizada em plantas, como parceira de interação de SCI1 (Stigma/style Cell-cycle Inhibitor 1) em Nicotiana tabacum. Essa proteína é semelhante a RNA helicases do tipo DEAD-box e foi denominada NtDDX35 ou NtRH35. Para estudar a função do gene codificador de NtRH35, que é expresso em todos os órgãos das plantas, foram produzidas plantas transgênicas com a superexpressão deste gene (NtRH35-OE), bem como seu silenciamento via RNAi (NtRH35-Ri) (Pinoti, 2021). Em análises preliminares, foram observados fenótipos contrastantes quanto ao crescimento e desenvolvimento vegetativo e floral das plantas transgênicas em relação a plantas controle (WT). As plantas com silenciamento de NtRH35 são mais baixas em relação ao genótipo selvagem (WT) e tem dificuldade em completar o desenvolvimento floral. As plantas de superexpressão apresentam altura, espessura do caule, bem como órgãos aparentemente maiores. Estes fenótipos contrastantes nos transgênicos de NtRH35 sugerem uma função no controle da divisão e/ou expansão celular. Para compreender quais mecanismos conduzem a esses fenótipos, nesse projeto temos como objetivos avaliar a cinética do ciclo celular, que será feita durante o crescimento radicular, assim como avaliar o desenvolvimento floral entre as diferentes linhagens de plantas transgênicas com níveis alterados de expressão de NtRH35. Para alcançar estes objetivos, serão utilizadas modernas técnicas de bioimagem, como a marcação por 5-ethynyl-2 deoxyuridine (EdU) combinada à microscopia multifóton, em complementação a análises de microscopia de luz transmitida.

A diversificação de fenótipos é responsável pela imensa variação de formas e funções encontradas na natureza. Fenótipos similares por vezes são retidos por ancestralidade comum (homologia), porém sob um contexto filogenético comumente detectamos similaridade derivada independentemente (homoplasia), produto de evolução convergente. Assim, a análise da diversidade de fenótipos em uma abordagem macroevolutiva apresenta oportunidades para revelar as origens de traços morfológicos no contexto das funções associadas. Características genéticas, metabólicas e morfológicas associadas ao desenvolvimento floral de verticilos férteis são de extrema relevância para elucidação do fenótipo e sua relação com performance e diversificação. Esta abordagem comparativa e multidisciplinar pode trazer à luz os processos subjacentes à diversificação da morfologia floral e de recursos em relação aos seus polinizadores. A família Costaceae compreende espécies de ocorrência pantropical, que apresenta como centro de diversidade a América do Sul e Central. Embora seja consenso que a modificação dos tipos de polinização é um importante mecanismo na diversificação em Costaceae, pouco se sabe sobre as modificações envolvidas na evolução da estrutura e desenvolvimento da flor associada aos polinizadores. Além disso, o detalhamento ontogenético para os verticilos florais em Costaceae ainda são pouco conhecidos. Desse modo, este projeto se propõe a analisar a morfologia floral de espécies representativas da diversidade neotropical de Costaceae, detalhando o desenvolvimento dos verticilos florais férteis e do grão de pólen sob uma abordagem filogenética, descrever o metaboloma do néctar e a expressão gênica no botão floral, a fim de compreender o papel da convergência na diversidade estrutural e funcional em relação à polinização. Esperamos descrever os mecanismos responsáveis pela diversificação morfológica da flor em relação aos polinizadores

O gene SCI1 inicialmente caracterizado em N. tabacum, está sendo caracterizado também em S. lycopersicum. As plantas transgênicas de N. tabacum produzidas inicialmente com a superexpressão e o silenciamento do gene SCI1, mostraram alterações do número de células no estigma e no estilete, afetando também a diferenciação destas células, quando analisadas histologicamente. Recentemente, nosso grupo de pesquisa demonstrou que o gene SCI1 inicia sua expressão durante a especificação do meristema floral e se expressa nas células meristemáticas de todos os verticilos florais. Os estudos de caracterização do gene SCI1 feitos até o momento, em N. tabacum e Arabidopsis thaliana não contavam com nenhuma planta com o gene SCI1 nocauteado (ou seja, sem nenhuma expressão de SCI1). Portanto, estamos trabalhando para obter plantas transgênicas de S. lycopersicum cv. Micro-Tom com o gene SCI1 nocauteado por CRISPR. Nesse sentido, a obtenção e análises das plantas com a ausência total da expressão de SCI1, nos permitirá avaliar a influência desse gene ao longo do desenvolvimento floral. Como serão os meristemas florais destas plantas? Elas serão capazes de terminar o desenvolvimento floral? Serão férteis e capazes de produzir sementes? Como não sabemos se as plantas com SCI1 nocauteado serão viáveis e se completarão o desenvolvimento floral, também serão analisadas plantas transgênicas com o gene SCI1 silenciado por RNAi. No presente projeto, pretendemos analisar os meristemas florais e os órgãos florais das plantas transgênicas de SCI1, com relação ao número e tamanho das células e morfologia tecidual ao longo do desenvolvimento floral das plantas, através de técnicas modernas de bioimagem, como a microtomografia computadorizada de raios-X combinada com a microscopia confocal e multifóton. A intenção é identificar se os diferentes níveis de expressão do gene SCI1 influenciam a quantidade e/ou tamanho celular durante o desenvolvimento floral.

Características associadas ao desenvolvimento floral, em especial aqueles associados aos verticilos férteis e o grão de pólen, são de extrema relevância para o entendimento da biodiversidade e diversificação. A morfologia comparada pode trazer à luz algumas similaridades ou mesmo diferenças que figuram na morfologia floral. Dessa forma, alguns caracteres reprodutivos se mostram muito conservados, pois com seu surgimento assumiram um papel biológico essencial que mantém sua estabilidade. As monocotiledôneas compreendem um grupo diverso e bem delimitado de plantas com flores, com representantes de diferentes ordens amplamente distribuídos na região Neotropical. Os dados presentes até o momento nos mostram que alguns caracteres relacionados aos verticilos florais parecem ser preservados em algumas ordens, enquanto outros apresentam modificações específicas, as vezes ocorrendo correspondência morfológica associada a padrões de polinização. Dessa forma, esse projeto pretende detalhar o desenvolvimento dos verticilos florais férteis, a fim de traçar modificações florais presentes entre as diferentes ordens e linhagens nesse grupo de plantas.

Este projeto de pesquisa busca implementar uma nova linha de pesquisa no campus da UFOPA Oriximiná, que propicie a busca pelo conhecimento, tanto básico quanto avançado no estudo das plantas vasculares e avasculares do Bioma Amazônico, com ênfase na região do baixo-médio Amazonas, no Oeste do Pará (Amazônia Central). Este projeto integra diferentes áreas e expertises da Botânica, como 1. Morfologia e Anatomia Vegetal, destacando-se o estabelecimento de critérios válidos para a Taxonomia dos grupos vegetais estudados, bem como a variabilidade desses caracteres e sua importância ecológica e evolutiva, através de metodologias de análise em Microscopia de Luz, Eletrônica de Varredura e da utilização da Microtomografia Computadorizada de Raios-X, 2. Levantamentos florísticos de Angiospermas, Gimnospermas, Briófitos e Pteridófitos, que são de extrema relevância, tendo em vista que a Riqueza e Biodiversidade da Amazônia e do Pará estão subestimadas em listas de espécies publicadas, sendo que os valores destes atributos são menores que de outros Biomas do país, como Mata Atlântica. 3. Diversidade, uso e etnobotânica de plantas medicinais, visando conhecer e conservar o conhecimento tradicional de utilização das plantas no dia a dia das comunidades indígenas, quilombolas e ribeirinhas. A integração com equipes de diferentes expertises de pesquisa proporciona uma maior integração entre as subáreas da Botânica, subsidiando informações que, posteriormente, certamente serão utilizadas na área Farmacológica, Biotecnológica e a Agronômica.

As inflorescências na família Bromeliaceae apresentam morfologias e arranjos variados, no entanto poucos estudos detalham sua arquitetura e desenvolvimento. A origem da família Bromeliaceae e sua rápida diversificação para regiões distintas no Neotrópico, tornam a família um excelente modelo de estudo sobre origem e modificações de estruturas morfológicas, em especial variação de suas estruturas reprodutivas. O estudo comparativo desses órgãos, a partir de uma perspectiva evolutiva, pode mostrar como esses órgãos se modificaram ao longo da diversificação da família, além de fornecer informações importantes sobre as mudanças nos mecanismos reprodutivos em Bromeliaceae. Nesse sentido, a importância da diversificação da inflorescência ao longo das linhagens pode mostrar um novo panorama para compreensão da história evolutiva do grupo. Esse projeto tem como objetivo realizar um estudo comparativo nas inflorescências da família Bromeliaceae utilizando abordagens morfológicas, como a morfoanatomia e a microtomografia computadorizada de Raios-X (µCT), somados a uma correta interpretação tipológica, baseada no sistema desenvolvido por Troll (1964) e Weberling (1989)

Este projeto de pesquisa de Doutorado, busca tipificar e estabelecer terminologias adequadas para cada componente das inflorescências, nas espécies pertencentes a gêneros do complexo nidularioide, utilizando o sistema desenvolvido por Troll (1964) e Weberling (1989). Analisar morfologicamente o desenvolvimento dos diferentes componentes dessas inflorescências utilizando microscopia de luz e microtomografia computadorizada de Raios-X e com isso indicar os caracteres morfológicos que sejam exclusivos ou compartilhados por cada taxa, bem como descrever os processos relacionados ao desenvolvimento dessas inflorescências.

O presente projeto propõe a complementação das instalações de um núcleo de citogenética e hibridação molecular no Laboratório de Anatomia Vegetal (LAVeg), no Departamento de Botânica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Esse projeto buscou descrever a estrutura anatômica do ovário e do rudimento seminal nas espécies do Complexo Nidularioide: Canistropsis billbergioides, Canistrum aurantiacum, Edmundoa lindenii, Neoregelia johannis, Nidularium innocentii e Wittrockia superba, e verificar se existe variação, ou não, no padrão estrutural das espécies em questão. O projeto também buscou fornecer caracteres anatômicos que possam ser utilizados por outros pesquisadores em análises filogenéticas.

Os cromossomos holocêntricos não possuem constrição primária e o cinetócoro aparece organizado ao longo dos cromossomos. A meiose dos organismos com cromossomos holocêntricos pode ser pós-reducional e, em insetos, os cromossomos sexuais podem ser aquiasmático. Estudos citogenéticos realizados em famílias de heterópteros mostram variações cariotípicas relacionadas com a ocorrência de cromossomos holocêntricos, porém, trabalhos que discutem sobre a diferenciação cariotípica e organização dos DNAs repetitivos, bem como do comportamento dos cromossomos sexuais, seja em heterópteros relacionadas à agricultura ou em outras nativas, são úteis para conhecer os mecanismos de diferenciação cariotípica e o comportamento dos holocêntricos.

O gênero Eleocharis (Cyperaceae), é um grupo de monocotiledôneas que ocorre preferencialmente em ambientes úmidos e próximos a rios lagoas e lagos, morfologicamente bem delimitado dentro da Família. No entanto, devido a uma redução nas características morfológicas (folhas com lamina reduzida e são constituídas por apenas uma bainha que envolve uma porção do colmo, inflorescências em espiga sem brácteas involucrais, número de estames e a forma das anteras constantes, etc) tornam o reconhecimento e a delimitação das espécies bastante difíceis. além disso, o gênero, como representante da família cyperaceae, é conhecido pela ocorrência de várias características citológicas incomuns como: (a) cromossomos com centrômero difuso, o que explica a falta de uma constrição primária visível, (b) extensa atividade cinética ao longo dos cromossomos em anáfase fazendo que estes migrem paralelos uns aos outros no eixo da placa equatorial (c) meiose pós-reducional e (d) grãos de pólen formados a partir de tétrades no qual três dos quadros micrósporos não se desenvolvem. outra característica notável nesta Família é a grande quantidade e variedade de números cromossômicos encontrados devido em grande parte a agmatoploidia, simploidia, embora a poliploidia seja encontrada em vários gêneros. O gênero Eleocharis apresenta inúmeras discordâncias quanto ao posicionamento das espécies em subgêneros, seções e séries, e isto tem trazido indefinições sobre os aspectos evolutivos do grupo. A expectativa deste trabalho é encontrar novas características diagnósticas capazes de delimitar melhor as espécies brasileiras dentro de um dos sistemas de classificação propostos. como o material genético é mais estável que os caracteres morfológicos (mais sujeitos à plasticidade fenotípica), esperamos encontrar novas marcas (citológicas, citogenéticas e moleculares) que sejam de capazes de elucidar os mecanismos evolutivos responsáveis pela diferenciação cariotípica, genômica e específica para as espécies brasileiras deste grupo de plantas.

A infecção pela ferrugem asiática é um fator limitante da produtividade da soja. Sabe-se que a deposição, nas paredes celulares da folha, de compostos inorgânicos, tais como sílica, alumínio e outros, previnem ou aceleram a infecção por patógenos. Este projeto tem por objetivos caracterizar, no nível ultra-estrutural e por microanálise por energia dispersiva por emissão de raios x, quais compostos podem prevenir a infecção pelo phakopsora pachyrizi em diferentes cultivares de soja. espera-se, assim, contribuir para o conhecimento da biologia dessa relação célula/patógeno, bem como para otimização da produtividade e viabilidade de diferentes cultivares de soja.