Linhas de Pesquisa


 

Anatomia de Plantas Vasculares

Biologia de Algas

Biologia de Sistemas

Biologia do Desenvolvimento Vegetal

Botânica na Educação

Recursos Econômicos Vegetais

Sistemática, Evolução e Biogeografia de Plantas Vasculares

 

                                                       

 

Anatomia de Plantas Vasculares


O Laboratório de Anatomia Vegetal iniciou suas atividades em 1940, seis anos após a implantação do Departamento de Botânica, por meio de estudos anatômicos de plantas do cerrado, visando compreender as adaptações das plantas a este importante tipo de vegetação. Nesta época, sob a coordenação do Prof. Felix Rawitscher, o Departamento de Botânica foi o precursor dos estudos da Anatomia Vegetal no Brasil mantendo, até o momento, marcante liderança na pesquisa nacional.

Dando continuidade à essa linha de trabalho, o Laboratório desenvolveu, a partir de 1964, pesquisas anatômicas, taxonômicas e ecológicas, em outro importante bioma, os chamados Campos Rupestres, localizados na cadeia do Espinhaço.

Ainda graças às pesquisas desenvolvidas durante 35 anos nesse bioma, juntamente com outros pesquisadores do Departamento de Botânica, uma das pesquisadoras do grupo, Nanuza Luiza de Menezes, coordenou a elaboração da lista de “Plantas ameaçadas dos campos rupestres de Minas Gerais”, colaborando com a “Lista vermelha das espécies da flora de Minas Gerais”.

Nos últimos anos, o Laboratório vem desenvolvendo pesquisas em diferentes ecossistemas, nos anteriormente mencionados, bem como na Mata Atlântica e no Pantanal.

Os estudos anatômicos têm enfoque nos órgãos vegetativos e reprodutivos de várias famílias, através de abordagens estruturais, ecológicas, taxonômicas e filogenéticas, dentro de cinco linhas de pesquisa, a saber: i) Anatomia ecológica: estrutura de adaptação, sazonalidade de crescimento, ii) Anatomia aplicada à taxonomia e à filogenia, iii) Ontogênese de órgãos vegetativos e reprodutivos, iv) Sistemas subterrâneos: anatomia, desenvolvimento e estratégias de reprodução vegetativa, v) Estudos morfo-histológicos e moleculares da morfogênese “in vivo” e “in vitro” com diferentes laboratórios.

Com essas linhas de pesquisa, englobando plantas de vários hábitos desde herbáceas à plantas arbóreas, o enfoque foi sempre buscar o conhecimento da rica flora brasileira, visando sua melhor utilização. Destacam-se trabalhos realizados com os sistemas subterrâneos de espécies potencialmente comestíveis. Outros, buscando o conhecimento das espécies com fotossíntese C4 tão característica de regiões tropicais. Ainda, outros, visando entender a rica flora arbórea, através do estudo anatômico das madeiras, resultando na sua identificação e entendimento da sazonalidade de crescimento, com o intuito em auxiliar o conhecimento da dinâmica florestal.

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Biologia de Algas


A equipe do Laboratório de Algas Marinhas "Édison José de Paula" desenvolve projetos em áreas diversificadas por meio de abordagens integradas da biologia sensu lato, das espécies com potencial econômico. As pesquisas abrangem desde a taxonomia clássica, atualmente auxiliada por métodos experimentais, microscopia eletrônica e biologia molecular, até áreas da fisiologia, genética, biotecnologia e prospecção, filogenia molecular, ecologia e maricultura, tendo como objetivo o conhecimento, a proteção e o aproveitamento dos recursos de macroalgas marinhas.

Os estudos desenvolvidos pelo LAM, divulgados em revistas especializadas, incluem:

- levantamentos florísticos e biogeográficos;

- caracterização taxonômica, morfoanatômica e filogenética de espécies e linhagens de maior potencial econômico;

- avaliação dos fatores que regulam a distribuição e abundância das espécies e quantificação dos bancos naturais das espécies de maior potencial econômico;

- ecologia das populações e comunidades naturais e seu manejo experimental;

- cultivo em laboratório, abordando aspectos fisiológicos, genéticos e do histórico de vida; - seleção de linhagens para fins experimentais e de maricultura;

- cultivo experimental em tanques e diretamente no mar, visando o estabelecimento de um programa de maricultura de algas no Brasil;

- "screening" químico de espécies produtoras de ficocolóides de importância comercial (ágar, carragenanas e alginatos).

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Biologia de Sistemas


Biologia de Sistemas apresenta cinco áreas de concentração (projetos): i) Biologia celular e biotecnologia: aspectos fisiológicos, bioquímicos e moleculares; ii) Fisiologia e bioquímica de carboidratos; iii) Fisiologia molecular de plantas; iv) Genômica; e v) Biologia da lignina. São desenvolvidos estudos em diversas áreas da fisiologia vegetal utilizando ferramentas de genômica, genética molecular e bioquímica sempre visando aplicações biotecnológicas. Cinco laboratórios atuam nessa linha de pesquisa: Laboratório de Biologia Celular de Plantas (BIOCEL); Genomics and Transposable Elements (GATE); Laboratório de Fisiologia Ecológica (LAFIECO); Lignin Lab; e Laboratório de Genética Molecular de Plantas (GMP).

 

http://felix.ib.usp.br/biocel/index.htm

http://www.ib.usp.br/botanica/gmp/en/

http://www.ib.usp.br/botanica/ligninlab/

http://www.lafieco.com.br

http://gate.ib.usp.br/GateWeb/

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Biologia do Desenvolvimento Vegetal


As atividades de pesquisa de Fisiologia Vegetal iniciaram-se há cerca de 60 anos atrás, como a criação do Departamento de Botânica da Universidade de São Paulo. A partir dos anos 70, foram consolidados os estudos com tecidos e células de plantas, esses praticamente ainda inéditos no país, que acabaram fluindo naturalmente desde então, a abordagens mais aprofundadas da organogênese, sob suas diferentes expressões. Para tanto, a utilização de ferramentas modernas mostrou-se inescapável, citando-se, por exemplo, as dosagens hormonais e de óxido nítrico endógenas, as de biologia molecular proteômica, as histológicas e bioquímicas, essas, particularmente do metabolismo de carboidratos e compostos nitrogenados.

Na área do desenvolvimento, o ponto focal tem sido a organogênese, abordada através de dois modelos distintos de plantas: bromélias e orquídeas (epífitas ou terrestres) e as arbóreas. Nas primeiras, os estudos têm sido direcionados à compreensão dos sinais hormonais, por aminoácidos, óxido nítrico, além do estado redox, envolvidos no controle da atividade meristemática e de diferenciação-rediferenciação celular. Nas arbóreas, os estudos estão direcionados à embriogênese somática e zigótica, sob a perspectiva, simultânea, da otimização da multiplicação visando à conservação, e a compreensão dos eventos relacionados à indução, desenvolvimento e maturação dos embriões, comparativamente à embriogênese zigótica.

Relativamente aos estudos metabólicos, tem-se estudado a natureza e as vias enzimáticas de carboidratos citossólicos e de parede celular e de compostos nitrogenados primários. Nos primeiros, além da importância no desenvolvimento, tem-se procurado estabelecer parâmetros de avaliação de fatores ambientais de estresse, como o difícit hídrico, a elevação de temperatura e CO2 e suas conseqüências sobre o desenvolvimento de espécies naturais e cultivadas. A interconversão da fotossíntese C3-CAM sob o ponto de vista hormonal-gênico também é um dos aspectos estudados utilizando-se bromélias.

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Botânica na Educação


O grupo teve início em 2008 por iniciativa da sua coordenadora Profa. Suzana Ursi e, atualmente, desenvolve duas linhas principais de pesquisa:

1. Percepção e Educação Ambiental em e sobre ecossistemas marinhos e costeiros

Desenvolvemos e avaliamos a aplicação de estratégias didáticas de ensino-aprendizagem, bem como investigamos a formação de professores relacionada a tais temáticas. Um dos principais focos de nossas investigações são o Projeto de extensão Trilha Subaquática (IBUSP) e suas influências nas percepções e concepções de estudantes e professores. Dentre os referenciais teórico-metodológicos que norteiam os trabalhos atualmente, destacamos o Modelo de Valores Ecológicos de Borgner e Wiseman.

2. Formação de professores

Nossas pesquisas são ancoradas pelas ideias de Schuman e colaboradores (Conhecimento Pedagógico do Conteúdo - PCK). A formação em Educação a Distância (EAD), tem sido um foco importante de nossos trabalhos, que abordam avaliação de cursos, desenvolvimento e avaliação de ferramentas didáticas, atividade de tutoria, motivação e aprendizagem de cursistas. As manifestações do PCK em participantes do PIBID (Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência) também tem sido outro foco de nossas pesquisas.

Paralelamente, o grupo dedica-se a elaboração e avaliação de recursos, estratégias e sequencias didáticas sobre Biologia Vegetal e temas afins, sempre buscando realizar tais avaliações no sentido de contribuir com a construção de conhecimento na área de Ensino de Biologia.

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Recursos Econômicos Vegetais


O Laboratório de Fitoquímica desenvolve abordagens voltadas ao estudo do aproveitamento econômico de plantas nativas. Os estudos envolvem primordialmente análises químicas de plantas, com ênfase maior em angiospermas. São realizadas extrações de classes de substâncias presentes nas plantas, análises por cromatografia, inclusive CLAE e cromatografia a gás acoplada à espectroscopia de massas, isolamento, identificação e quantificação de constituintes importantes. Análises de atividade biológica são também realizadas, algumas no próprio Laboratório e outras em laboratórios de colaboradores.

Trabalhos têm sido feitos com objetivo de avaliar as possibilidades de aproveitamento de sementes, envolvendo análises de triglicerídeos, carboidratos e proteínas.

O Laboratório tem um setor voltado a pesquisas em Ecologia Aplicada. Formigas cortadeiras representam um foco de atenção, com trabalhos envolvendo a análise de constituintes de folhas de plantas nativas e seus efeitos sobre as formigas e seu fungo mutualista. Outra modalidade de abordagem preocupa-se com a análise dos efeitos de poluentes atmosféricos sobre a composição de metabólitos secundários de espécies nativas. Estão em andamento pesquisas voltadas à análise da expressão gênica de plantas submetidas a condições de estresse, pela técnica de síntese de cDNA e análise por AFLP.

A avaliação das possibilidades do emprego medicinal de plantas nativas é outro objetivo de pesquisas do Laboratório. São realizados estudos de identificação de metabólitos secundários potencialmente úteis medicinalmente e suas atividades farmacológicas. A própolis é um produto da colméia, em parte produzido com substâncias que as abelhas retiram da flora. Com amostras de própolis de vários locais do Brasil são feitas análises da composição química e atividade farmacológica de extratos e de seus constituintes isolados.

A associação de microrganismos endofíticos com as espécies vegetais também tem sido investigada através de estudos relacionados a biodiversidade de microrganismos e quimiodiversidade de metabólitos, identificação desses constituintes e avaliação de bioatividades em extratos e componentes isolados.

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Sistemática, Evolução e Biogeografia de Plantas Vasculares


Essa subárea possui duas linhas de pesquisa centrais e complementares entre si. A primeira refere-se aos estudos florísticos realizados em diversos biomas brasileiros, com especial foco para Campos Rupestres, Cerrado, Mata Atlântica e Caatinga. São executados levantamentos de espécies de angiospermas com provimento de descrições, chaves e ilustrações, bem como de dados fenológicos e fitogeográficos, fornecendo subsídios tanto para projetos sistemáticos e evolutivos quanto para estudos e políticas voltados à conservação e ao manejo de espécies da flora brasileira e neotropical. Entre as famílias botânicas cujo conhecimento é fomentado pela presença, no programa, de especialistas e orientadores, destacam-se Annonaceae, Bignoniaceae, Eriocaulaceae, Rutaceae, Simaroubaceae e Velloziaceae.

A outra linha de pesquisa concentra-se no estudo da sistemática e evolução de diferentes táxons, por meio de estudos filogenéticos e revisões taxonômicas. Nesses estudos, são empregados dados de naturezas diversas, sobretudo informações morfológicas, moleculares, ecológicas e biogeográficas, buscando reconstruir a história evolutiva dos táxons em questão. As filogenias, por sua vez, são utilizadas como base para estudos sobre a evolução, diversificação e história biogeográfica na região neotropical. Em ambas as vertentes, um dos diferenciais dessa linha de pesquisa, é o trabalho com as plantas dos campos rupestres brasileiros, suas adaptações, biologia e evolução.

Solidariedade:

A subárea Sistemática, Evolução e Biogeografia de Plantas Vasculares apresenta colaboração com grupos de pesquisa sobretudo das regiões Norte e Nordeste.

No Norte, trabalhamos em colaboração com o Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) e Museu Paraense Emílio Goeldi no levantamento da riqueza da floresta amazônica, em projetos como a Flora da Reserva Ducke, Flora do Igapó (Rio Negro) e Flora de Uatumã. No Nordeste destacam-se os trabalhos em colaboração com a Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS) e com a Universidade Federal da Bahia (UFBA). São projetos em conjunto desenvolvidos na caatinga e na Cadeia do Espinhaço (Minas Gerais e Bahia), com participação nos programas de pós-graduação das referidas Universidades. Nossos docentes têm ministrado, ainda, cursos nos programas de pós-graduação do INPA (AM), Museu Nacional (UFRJ), UFPE (PE), UEFS e UFBA (BA).

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