ORQUESTRAÇÃO MOLECULAR DA RESILIÊNCIA VEGETAL: BASES PARA O MELHORAMENTO DE PRECISÃO E TOLERÂNCIA A ESTRESSES BIÓTICOS E ABIÓTICOS.
Transcritômica; Redes de Regulação Gênica; Estresse Salino; Elaeis guineensis; Portulaca oleracea; Gliricidia sepium.
A agricultura global enfrenta atualmente pressões sem precedentes decorrentes da salinização do solo e das mudanças climáticas, o que exige uma transição do melhoramento convencional para uma abordagem mais racional e baseada em sistemas. Esta tese investiga a coordenação molecular da resiliência vegetal por meio de uma estrutura integrativa fundamentada em biologia de sistemas e tecnologias ômicas, com foco tanto no dendezeiro (Elaeis guineensis) quanto nos modelos biotecnológicos Portulaca oleracea e Gliricidia sepium. Ao integrar filogenômica, sequenciamento de alto desempenho e a inferência computacional de Redes de Regulação Gênica, esta pesquisa facilita a identificação de reguladores mestres e genes-alvo funcionais envolvidos na resposta a estressores ambientais complexos. O primeiro componente deste trabalho apresenta a EG-Net, um guia regulatório inédito projetado para orientar o melhoramento de precisão no dendezeiro ao mapear as intrincadas interações moleculares que governam as respostas a doenças letais e estresses abióticos. Complementando esta ferramenta aplicada, o estudo da halófita P. oleracea revela uma complexa reprogramação transcricional dependente de idade e tecido, caracterizada pela regulação dinâmica de aquaporinas (AQPs), proteínas de choque térmico (HSPs) e proteínas LEA/desidrina, governada por um núcleo de 22 reguladores de estresse exclusivos que medeiam o trade-off entre crescimento e defesa. Além disso, a investigação da G. sepium aprofunda o fenótipo de adaptação no qual as fases de sobrevivência ao choque e de recuperação fisiológica são marcadas pela regulação hidráulica, pelo ajuste coordenado de proteínas LEA e HSP, pela indução ectópica da aquaporina específica de semente TIP3-1 e pela modulação de vias de sinalização hormonal específicas. Coletivamente, esses achados demonstram que a resiliência vegetal não é um atributo estático, mas um processo dinâmico dependente da plasticidade da arquitetura transcricional e de uma coordenação temporal precisa. Ao ir além da identificação de genes candidatos isolados, esta tese estabelece uma base conceitual robusta para futuras intervenções biotecnológicas. A integração desses resultados reforça uma mudança significativa de paradigma em direção à engenharia baseada em sistemas, fornecendo a inteligência genômica necessária para desenvolver culturas de alto desempenho capazes de manter a produtividade diante da expansão global de ambientes marginais e da intensificação das instabilidades climáticas.