Orientador: Marcelo Menossi TeixeiraTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: É sabido que uma nova revolução verde será necessária para alcançar as demandas por alimento e combustível com o aumento da população mundial. Nesse contexto, a importância da cana-de-açúcar como biocombustível reforça a necessidade por aumento de sua produção e o melhoramento através da biotecnologia se faz necessário para atingir tais proporções. O Brasil é o principal produtor de cana-de-açúcar do mundo. Dentre os diversos estresses que afetam a produtividade agrícola, a resposta ao estresse hídrico ocupa uma posição central como o fator mais limitante ao crescimento das plantas. Aumentar a capacidade fotossintética de cultivares comerciais é uma promissora ferramenta para aumento do crescimento de plantas cultiváveis e consequentemente, aumentando a produção . A partir dos dados de expressão gênica, o gene que codifica um polipeptídeo com similaridade à subunidade II da ATP sintase foi selecionado e o seu papel na proteção contra estresses abióticos foi estudado em tabaco (Nicotiana tabacum). A superexpressão do gene de cana conferiu tolerância aos estresses hídrico e salino em plantas transgênicas de tabaco. Assim, o objetivo desta tese foi realizar um estudo funcional do gene que codifica a subunidade II da ATP sintase de cana-de-açúcar, através da superexpressão desse gene em plantas transgênicas de cana-de-açúcar. Através de dados de proteômica, o presente trabalho também trouxe um melhor entendimento do funcionamento de cloroplasto de cana-de-açúcar sob estresse hídrico, sendo capaz de identificar pontos com potencial biotecnológico para produção de plantas transgênicas capazes de aumentar sua capacidade de realizar o transporte cíclico de elétrons e consequentemente, com potencial de maior tolerância à secaAbstract: Sugarcane is one of the most important crop plants on the world. Among the various stresses that affect agricultural productivity, drought is the most limiting factor for plant growth. Thus, the development of new sugarcane cultivars that are tolerant to drought becomes an important focus of research. From microarray expression data, the gene that encodes a polypeptide with similarity to the II subunit of ATP synthase was selected and its role under abiotic stresses has been studied in tobacco (Nicotiana tabacum). Overexpression of this gene conferred tolerance to drought and salt stresses in transgenic tobacco. Considering the previous work done by our group, and the literature as regards on the possible role of the ATP synthase in increase tolerance to abiotic stresses, the goal of this work is to perform a functional study of the sugarcane gene that encodes the ATP synthase II subunit, by sugarcane transgenic plants overexpressing this gene and analyze the responses of these plants when subjected to periods of drought. We also bring an overview of the proteomic of sugarcane chloroplast under drought conditions and new insights in the regulation of photosynthesis under stress by differentially expressed chloroplast proteinsDoutoradoGenetica Vegetal e MelhoramentoDoutora em Genética e Biologia Molecular2012/06908-1211317/2013-6FAPESPCNPQ