Estudos genômicos e funcionais da interação Sporisorium scitamineum-cana e de outros fungos causadores do carvão: avanços e desafios

Resumo

Sporisorium scitamineum é o agente causal da doença conhecida como carvão da cana-de-açúcar, identificada em todas as regiões de cultivo da cana no mundo. As características da interação com a cana-de-açúcar são únicas, pois culminam com a formação de uma estrutura em forma de chicote a partir do meristema apical da cana. Esta estrutura composta de células da planta e do fungo (smut whip) é o local da esporogênese do patógeno. A disseminação dos esporos é rápida no campo se a planta infectada não for erradicada. Os métodos para conter a doença dependem de variedades resistentes e técnicas de manejo. Vários grupos de pesquisa têm estudado os principais mecanismos de defesa da cana ativados durante a interação. Porém, mesmo variedades consideradas altamente resistentes são colonizadas pelo fungo e podem eventualmente desenvolver o chicote, o que mostra a complexidade desse patossistema e da sinalização envolvida no desenvolvimento dos sintomas. Este projeto tem como objetivo dar continuidade aos estudos sobre a interação cana-Sporisorium com cinco focos principais: 1) identificar as proteínas de parede celular, apoplasto e membrana da célula vegetal responsivas à presença do patógeno de maneira comparativa aos resultados obtidos anteriormente (Schaker et al., 2016; Schaker et al., 2017; Schaker et al., manuscrito em preparação sobre proteômica total); 2) a análise funcional de genes candidatos a análogos de resistência (RGAs) identificados em projeto anterior (Schaker et al., 2016); 3) análise funcional do metabolismo de ROS em canas resistentes ao carvão, de forma a identificar respostas comuns às verificada em trabalho anterior (Peters et al., 2016); 4) estudos funcionais de efetores candidatos selecionados anteriormente (Taniguti et al., 2015; Benevenuto et al., em preparação); e 5) estudos de genômica comparativa sobre a contribuição dos elementos transponíveis na evolução das espécies de carvão. Todos os objetivos desde projeto visam aprofundar o entendimento da biologia da interação de forma que candidatos bem definidos relacionados à resistência da cana a doenças possam ser indicados para utilização no manejo ou em programas de melhoramento genético. (AU)