O programa de treinamento do curso de Pós-Graduação em Agronomia/ Fisiologia Vegetal poderá ser orientado para as seguintes áreas, isoladas ou conjuntamente, de acordo com o interesse do estudante e a disponibilidade de orientação:

Todos os professores orientam em todas as linhas e todos os projetos estão vinculados a todas as linhas.

• BIOQUÍMICA, NUTRIÇÃO E METABOLISMO DE PLANTAS

Descrição:

A produção vegetal pode ser determinada pela relação direta entre os recursos disponíveis para a assimilação de carbono, e pelas eficiências de uso desses recursos, como água e nutrientes. Condições de estresse ambiental (biótico ou abiótico) podem influenciar fortemente a forma como as plantas usam os recursos ambientais. Essa linha de pesquisa visa compreender melhor como condições ambientais afetam a fisiologia das plantas e, consequentemente, a produção. Os estudos são conduzidos especialmente em cultivos típicos de regiões tropicais, onde existem ainda grandes lacunas de conhecimento. Pesquisas precisam ser realizadas nesse sentido, a fim de garantir que cultivos sejam cada vez mais produtivos em condições ambientais cada vez menos favoráveis, garantindo fornecimento de alimento, energia e fibras em quantidade e qualidade, para suprir a demanda crescente da população.

Justificativas: Para a região sul de Minas Gerais, assim como para o Brasil, esse tema é relevante por causa das suas bases econômicas, uma vez que a matriz de geração de riquezas é agrícola. O Brasil tem liderança na ciência agronômica tropical, porém necessita investir em temas que ainda são pouco investigados, como as eficiências de conversão, de uso da água e do nitrogênio.

Palavras-chave: Metabolismo do carbono Metabolismo do nitrogênio Eficiência de uso da água Eficiência de conversão Estresse abiótico Estresse biótico

• FISIOLOGIA DO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO VEGETAL

Descrição:

O sucesso produtivo das plantas depende da sua habilidade em responder a estímulos do ambiente físico ou biótico, regulando sua fisiologia para reduzir impactos negativos ou otimizar ganhos de matéria seca em relação a disponibilidade de insumos. Estímulos que ocorrem nas raízes devem ser prontamente percebidos na parte aérea e vice-versa, o que indica sistemas de sinalização eficientes, rápidos e de duração e intensidades variáveis, que promovem mudanças metabólicas como resultado da regulação do desenvolvimento vegetal. Sabe-se que existem três sistemas de sinalização a longa distância que ocorrem nas plantas superiores: Sinalização elétrica, Sinalização hidráulica e Sinalização química. Essa última é a mais estudada, apesar de ainda não ter os mecanismos totalmente elucidados. As outras duas formas de sinalização são pouco conhecidas, apesar de haver evidências de que são são as formas mais eficientes e rápidas de sinalização em plantas vasculares, sendo que o xilema e o floema teriam papel fundamental nesses mecanismos. Além disso, essas rotas estão intimamente relacionadas, atuando em sinergia. A interação entre essas três vias é resultado provável do papel crucial do Ca+2 na despolarização/hiperpolarização das membranas, mas certamente outros nutrientes estão envolvidos, bem como produtos/reagentes do metabolismo antioxidante dos vegetais.

Justificativas: Poucos são os estudos envolvendo rotas de regulação do desenvolvimento de plantas, bem como de sinalização de longa distância e a percepção de estímulos ambientais, em plantas tropicais. O Brasil precisa desenvolver pesquisas nessa área para assegurar seu papel de liderança agrícola e ambiental frente a outros países. A compreensão mais detalhada sobre como os sistemas de sinalização a longa distância atuam em conjunto na percepção de estímulos do meio é de suma importância para o avanço da agricultura e produção de alimentos, fibras e energia no cenário de previsões de fome eminente em 2050. Tecnologias inovadoras de manejo e novas perspectivas de melhoramento genético são muito carentes dessa informação.

Palavras-chaves: Regulação do desenvolvimento vegetativo Propagação de plantas Controle químico e físico do crescimento e da produção Sinalização a longa distância

• FISIOLOGIA VEGETAL APLICADA

Descrição:

A fisiologia vegetal tem carácter aplicado fundamental na união de diversas áreas tecnológicas que podem trazer inovação para a agricultura e para a preservação da biodiversidade vegetal. Grandes avanços biotecnológicos, nanotecnológicos, na forma de medir características e processar informações estão atualmente disponíveis para as ciências de plantas, para a produção agrícola e para o monitoramento de áreas de vegetação natural, mas com forte limitação de aplicação pela lacuna de compreensão fisiológicas que o rápido avanço tecnológico trouxe. Em outras palavras, a tecnologia tem avançado mais rapidamente que o conhecimento dos efeitos e impactos do uso dessas tecnologias, de forma individual ou em conjunto, sobre as plantas. Muitas pesquisas podem ser feitas para preencher essas lacunas e criar um aspecto mais fisiológico na aplicação dessas tecnologias, a começar pela interpretação de dados de plataformas de fenotipagem, desenvolvimento dessas plataformas para estudos de traços mais importantes, bases fisiológicas para aperfeiçoar técnicas de agricultura de precisão, emprego de drones e robôs para monitoramento de estresses e fases fenológicas, com inferências na produtividade e ciclo do carbono, dentre muitas outras necessidades.

Justificativas: O Brasil precisa incorporar as novas tecnologias para monitoramento e manejo de sistemas cultivados e naturais de forma racional. O uso de tecnologias de forma generalizada, sem conhecer causas fisiológicas e impactos potenciais, podem causar problemas ambientais sérios, além de prejuízos econômicos. Desenvolvimento de pesquisas nesse sentido é uma maneira muito relevante de associação de pesquisa de instituições públicas e empresas de base tecnológica de capital privado, o que pode trazer benefícios para o desenvolvimento científico, de formação e de inovação a custos mais baixos para os cofres públicos. Praticamente, não exitem grupos de pesquisa em fisiologia aplicada à tecnologia no mundo. Essa seria uma linha de liderança da ciência agrária brasileira.

Palavras-chaves: Fenotipagem Melhoramento genético Agricultura de precisão Drones e robôs Nanotecnologia Biotecnologia

• MACROFISIOLOGIA

Descrição:

Nessa linha de pesquisa são desenvolvidos estudos fisiológicos em grandes escalas espaciais e temporais, particularmente em face a variações ambientais ou ações antrópicas, tanto em espécies nativas como em cultivadas. Os estudos aliam técnicas da boa e velha fisiologia vegetal, como análise de crescimento e modelagem empírica, com técnicas biotecnológicas avançadas. Os estudos são realizados preferencialmente em condições de campo, associando técnicas e conhecimentos da ecologia, climatologia, biotecnologia com a fisiologia vegetal. Essa linha de pesquisa vem preencher a lacuna que existe nos estudos fisiológicos que concentraram-se nos mecanismos bioquímicos e moleculares subjacentes às capacidades e tolerâncias das espécies a adversidades ambientais e busca entender a fisiologia da planta inteira, de forma sistêmica. Os estudos desenvolvidos nessa linha de pesquisa são uma unificação conceitual de mecanismos de base bioquímica e de sua interação com o ambiente, resultando em respostas fisiológicas mais integradas. Portanto, podem ter caráter experimental ou observacional.

Justificativas: Necessidade urgente de integrar respostas de níveis menores para compreender respostas da planta inteira ou de um conjunto de plantas, o que está diretamente relacionado a produção. As respostas sistêmicas de níveis maiores a variações ambientais precisam também serem melhor elucidadas.

Palavras-chave: Ecofisiologia, Fisiologia da Produção, Conservação de recursos naturais, análise de crescimento.