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Análise genética da resposta de defesa de Theobroma cacao a Moniliophthora perniciosa, agente causal da vassoura-de-bruxa

Processo: 07/07175-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de julho de 2008 - 31 de dezembro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Pesquisador responsável:Antonio Vargas de Oliveira Figueira
Beneficiário:Antonio Vargas de Oliveira Figueira
Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Pesquisadores principais:Lázaro Eustaquio Pereira Peres
Pesq. associados:Gildemberg Amorim Leal Junior ; Lázaro Eustaquio Pereira Peres ; Maria Luiza Sant'Anna Tucci
Bolsa(s) vinculada(s):11/23893-5 - Identificação e caracterização de promotores de genes de Theobroma cacao induzidos pela infecção por Moniliophthora perniciosa, agente causal da vassoura-de-bruxa, BP.TT
10/20244-3 - Identificação e caracterização de promotores de genes de Theobroma cacao induzidos pela infecção por Moniliophthora perniciosa, agente causal da vassoura-de-bruxa, BP.TT
09/12785-7 - Avaliação da contribuição dos hormônios vegetais na interação Moniliophthora perniciosa - Solanum lycopersicum, BP.MS
09/17922-2 - Análise genética da resposta de defesa de Theobroma cacao a Moniliophthora perniciosa, agente causal da vassoura-de-bruxa, BP.PD
08/10314-4 - Estudo da resistência à doença vassoura-de-bruxa do cacaueiro (Theobroma cacao) através da interação Moniliophthora perniciosa-Solanum lycopersicum, BP.PD
Assunto(s):Genética vegetal  Resistência genética vegetal  Doenças de plantas  Vassoura-de-bruxa 
Publicação FAPESP:http://media.fapesp.br/bv/uploads/publicacoes/pasta_vet_5.pdf

Resumo

A vassoura-de-bruxa, causada pelo basidiomiceto Moniliophthora perniciosa, consiste numa importante enfermidade do cacaueiro (Theobroma cacao). As fontes de resistência já caracterizadas possuem regiões genômicas associadas distintas, e exibem diferentes dinâmicas de expressão de genes de defesa. Para dissecar a resposta de defesa utilizando genótipos de cacaueiro resistentes ou suscetíveis, inoculados ou não com isolados de diversos biótipos, pretende-se avaliar a expressão de genes que codificam receptores do tipo LRR-kinase; componentes das cascatas de resposta subseqüentes; enzimas da síntese de jasmonato, etileno, e salicilato; enzimas da síntese de flavonóides e proteínas pathogenesis-related baseando-se em seqüências disponíveis nas bibliotecas da interação ou por amplificação de regiões conservadas. As análises do padrão de expressão gênica e de polimorfismos de base única (SNPs) em indivíduos de população segregante para resistência serão empregadas para localizar esses genes associados à defesa em relação à QTLs conhecidos. A região promotora de genes induzidos pela infecção será caracterizada e analisada funcionalmente, após a otimização da transformação genética do cacaueiro. A cultivar Micro-Tom de tomateiro, modelo genético miniatura suscetível ao biótipo-S de M. perniciosa, será utilizada para investigar o papel dos hormônios na patogênese empregando mutantes disponíveis, e também para análise funcional de genes candidatos associados à defesa por transgenia. Isolados de M. perniciosa da Amazônia serão classificados utilizando microssatélites e caracterizados de acordo com agressividade a genótipos diferenciais de cacaueiro, e terão seus prováveis genes de virulência e/ou patogenicidade analisados para polimorfismo e para expressão in vitro em condição de estresse. Proteínas de parede celular do fungo já identificadas serão expressas de forma heteróloga e seus efeitos na ativação da resposta de defesa serão avaliados. Portanto, pretende demonstrar que a resposta de defesa de T. cacao a M. perniciosa seria regulada pela via do jasmonato/etileno, sendo desencadeada por genes do tipo LRR-kinase; que alguns dos genes investigados estariam co-localizados com QTLs de resistência identificados; que a respostas de defesa seriam ativadas em parte por constituintes de parede celular do fungo; e que agressividade diferencial de isolados estaria associada a genes expressos em condição de estresse. (AU)

Publicações científicas (8)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SCOTTON, DANIELLE CAMARGO; AZEVEDO, MARIANA DA SILVA; SESTARI, IVAN; DA SILVA, JAMILLE SANTOS; SOUZA, LUCAS ANJOS; PEREIRA PERES, LAZARO EUSTAQUIO; LEAL, JR., GILDEMBERG AMORIM; FIGUEIRA, ANTONIO. Expression of the Theobroma cacao Bax-inhibitor-1 gene in tomato reduces infection by the hemibiotrophic pathogen Moniliophthora perniciosa. MOLECULAR PLANT PATHOLOGY, v. 18, n. 8, p. 1101-1112, OCT 2017. Citações Web of Science: 1.
ARTERO, A. S.; SILVA, J. Q.; ALBUQUERQUE, P. S. B.; BRESSAN, E. A.; LEAL, JR., G. A.; SEBBENN, A. M.; GRIFFITH, G. W.; FIGUEIRA, A. Spatial genetic structure and dispersal of the cacao pathogen Moniliophthora perniciosa in the Brazilian Amazon. PLANT PATHOLOGY, v. 66, n. 6, p. 912-923, AUG 2017. Citações Web of Science: 2.
LITHOLDO, JR., CELSO G.; LEAL, JR., GILDEMBERG A.; ALBUQUERQUE, PAULO S. B.; FIGUEIRA, ANTONIO. Differential expression of jasmonate biosynthesis genes in cacao genotypes contrasting for resistance against Moniliophthora perniciosa. Plant Cell Reports, v. 34, n. 10, p. 1747-1759, OCT 2015. Citações Web of Science: 3.
DEGANELLO, J.; LEAL, JR., G. A.; ROSSI, M. L.; PERES, L. E. P.; FIGUEIRA, A. Interaction of Moniliophthora perniciosa biotypes with Micro-Tom tomato: a model system to investigate the witches' broom disease of Theobroma cacao. PLANT PATHOLOGY, v. 63, n. 6, p. 1251-1263, DEC 2014. Citações Web of Science: 8.
ARIKITA, FERNANDA NAMIE; AZEVEDO, MARIANA SILVA; SCOTTON, DANIELLE CAMARGO; PINTO, MAISA DE SIQUEIRA; FIGUEIRA, ANTONIO; PEREIRA PERES, LAZARO EUSTAQUIO. Novel natural genetic variation controlling the competence to form adventitious roots and shoots from the tomato wild relative Solanum pennellii. Plant Science, v. 199, p. 121-130, FEB 2013. Citações Web of Science: 9.
LOMBARDI-CRESTANA, SIMONE; AZEVEDO, MARIANA DA SILVA; FERREIRA E SILVA, GERALDO FELIPE; PINO, LILIAN ELLEN; APPEZZATO-DA-GLORIA, BEATRIZ; FIGUEIRA, ANTONIO; SILVEIRA NOGUEIRA, FABIO TEBALDI; PEREIRA PERES, LAZARO EUSTAQUIO. The Tomato (Solanum Lycopersicum cv. Micro-Tom) Natural Genetic Variation Rg1 and the DELLA Mutant Procera Control the Competence Necessary to Form Adventitious Roots and Shoots. Journal of Experimental Botany, v. 63, n. 15, p. 5689-5703, SEP 2012. Citações Web of Science: 22.
PINHEIRO, T. T.; LITHOLDO, JR., C. G.; SERENO, M. L.; LEAL, JR., G. A.; ALBUQUERQUE, P. S. B.; FIGUEIRA, A. Establishing references for gene expression analyses by RT-qPCR in Theobroma cacao tissues. Genetics and Molecular Research, v. 10, n. 4, p. 3291-3305, 2011. Citações Web of Science: 19.
LEAL, GILDEMBERG A.; GOMES, LUIZ H.; ALBUQUERQUE, PAULO S. B.; TAVARES, FLAVIO C. A.; FIGUEIRA, ANTONIO. Searching for Moniliophthora perniciosa pathogenicity genes. FUNGAL BIOLOGY, v. 114, n. 10, p. 842-854, OCT 2010. Citações Web of Science: 15.

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