Desvendando a associação de espécies de Colletotrichum associadas à antracnose da soja usando abordagem histológica, populacional e genômica

Resumo

No Brasil, a antracnose era considerada uma doença de final de ciclo da soja. Entretanto, pesquisadores e produtores têm relatado ultimamente seu aparecimento desde as fases iniciais de implantação da cultura na região Centro-Oeste, indicando que o programa de controle químico não tem sido eficiente contra antracnose da soja. A incidência e as perdas devido à doença na soja têm sido negligenciadas, porém seu impacto pode ameaçar a produção do grão, uma vez que a região é responsável por 53% da produção nacional. Para compreender a associação de espécies patogênicas de Colletotrichum à antracnose da soja, este projeto visa: a) esclarecer a direção da transmissão de C. cliviae e C. truncatum entre sementes e plantas de soja; b) desenvolver um ensaio LAMP para a detecção de C. cliviae em soja; c) testar a sensibilidade in vitro de C. cliviae a fungicidas; d) estudar a histologia da infecção e colonização de soja por linhagens de C. cliviae e C. truncatum; e) identificar genes diferencialmente expressos por RNA-seq na interação C. truncatum-soja, em diferentes estágios de desenvolvimento da planta e graus de patogenicidade do fungo; f) acessar a estrutura genética e inferir o modo reprodutivo de populações de C. truncatum na soja usando marcadores SSRs e SNPs; g) sequenciar o genoma completo de um isolado e ressequenciar o genoma de 18 isolados de C. truncatum patogênicos à soja, testando se a variação genômica pode ser correlacionada aos genótipos do hospedeiro ou à localização geográfica de amostragem desses isolados. Conhecendo a direção da transmissão dos patógenos na soja, pode-se indicar se seria recomendado o tratamento das sementes com os fungicidas avaliados. Um teste rápido por LAMP poderia diagnosticar a presença de C. cliviae em sementes e plantas assintomáticas, prevenindo a entrada do patógeno na área de cultivo da soja. Estudos histológicos da infecção de soja por C. cliviae e C. truncatum podem auxiliar a compreender a estratégia de colonização celular recrutada por cada espécie, em cada fase do seu ciclo de vida. A identificação de genes diferencialmente expressos por isolados de C. truncatum com graus de patogenicidade distintos pode indicar quais vias bioquímicas são recrutadas em cada estágio de crescimento da planta hospedeira. A abordagem genômica pode revelar o que faz de C. truncatum um patógeno tão bem sucedido, e indicar genes candidatos envolvidos na patogenicidade, especialização do hospedeiro e resistência a fungicidas, com implicações diretas na capacidade adaptativa do patógeno ao ambiente e, consequentemente, na eficácia e durabiblidade das estratégias de controle da antracnose na soja. Baseado nos eficientes mecanismos de disseminação de C. truncatum a longas distâncias e nos níveis de recombinação previamente relatados, serão testadas as hipóteses de que populações de C. truncatum não são diferenciadas entre os campos de soja, de que o patógeno exibe estrutura genética recombinante e de que a distribuição geográfica atual de C. truncatum reflete a expansão histórica da cultura da soja no Brasil, a partir do Sul em direção às regiões Centro-Oeste e Norte. Um claro entendimento dos fatores responsáveis pela infecção e colonização de C. cliviae e C. truncatum em soja é essencial para desenvolver medidas de controle a longo prazo, visando o manejo da antracnose. (AU)