Decifrando os mecanismos de interação milho-sugarcane mosaic virus e implicações na transmissão e multiplicação de maize striate mosaic virus, visando ao desenvolvimento de genótipos de milho resistentes

• Processo: 24/15530-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2027
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitossanidade
• Acordo de Cooperação: Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (NSFC)
• Pesquisador responsável: Joao Roberto Spotti Lopes
• Beneficiário: Joao Roberto Spotti Lopes
• Pesquisador Responsável no exterior: Tao Zhou
• Instituição Parceira no exterior: China Agricultural University , China
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Piracicaba
• Pesquisadores associados: Aline Sartori Guidolin ; Carlos Alberto Labate ; Kaitong Du ; Marcos Cesar Gonçalves ; Nathalie Kristine Prado Maluta ; Pedro Luis Ramos González ; Thaís Regiani Cataldi ; Zihao Xia
• Assunto(s): Fitopatologia Vírus de plantas Vetores de doenças de plantas Interação planta-inseto Insetos vetores Zea mays
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: crop resistance to virus disease | insect vector behavior | molecular virus-plant-vector interactions | Plant virology | regulation of host plant defenses | Zea mays | Fitopatologia

Resumo

O milho (Zea mays L.) tem importância global na garantia da segurança alimentar e na promoção do desenvolvimento econômico. Não é apenas uma fonte importante de alimento, mas também amplamente utilizado como ração, no processamento de alimentos e na produção de energia. China e Brasil são os maiores produtores de milho, mas também estão entre os três maiores consumidores deste grão, que é de importância crucial como um componente da dieta em suas cadeias de produção animal. No entanto, as doenças virais representam uma séria ameaça à segurança e ao desenvolvimento sustentável da indústria do milho, especialmente com a atual intensificação da agricultura. O vírus do mosaico da cana-de-açúcar (SCMV) é um vírus disseminado no milho na China e no Brasil, que é comumente encontrado em infecções mistas com outros vírus importantes, às vezes em associações sinérgicas, aumentando a gravidade dos sintomas. Curiosamente, observamos maiores taxas de transmissão do vírus do mosaico estriado do milho (MSMV) em plantas previamente infectadas com SCMV, sugerindo que o SCMV pode facilitar a infecção ou a proliferação do MSMV, ou pode tornar as plantas de milho mais atraentes para o vetor da cigarrinha, Dalbulus maidis. O objetivo deste projeto é integrar a expertise de ambas as partes, para estudar profundamente o mecanismo molecular pelo qual o SCMV promove a transmissão e proliferação do MSMV e usar a edição genética ou tecnologia transgênica para quebrar o "ambiente da célula hospedeira" que favorece a coinfecção dos dois vírus e a transmissão do MSMV, a fim de cultivar linhagens de milho resistentes ao SCMV, MSMV e possivelmente ao vetor da cigarrinha. Primeiro, conduziremos experimentos biológicos e comportamentais para verificar se a crescente eficiência de transmissão do MSMB é devido a uma maior preferência alimentar do vetor da cigarrinha para plantas infectadas com SCMV ou à maior multiplicação do MSMV no SCMV em plantas infectadas, ou a uma combinação de ambos. Posteriormente, empregando biologia molecular, buscaremos entender como o SCMV influencia o comportamento da cigarrinha do milho e/ou a proliferação do MSMV. A pesquisa se concentrará então na regulação de vias metabólicas e moleculares específicas, identificação de genes funcionais-chave e, finalmente, o cultivo de milho resistente por meio de tecnologias transgênicas e de edição genética. (AU)