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

Processo: 17/13268-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de outubro de 2017 - 31 de dezembro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Pesquisador responsável:Claudia Barros Monteiro Vitorello
Beneficiário:Claudia Barros Monteiro Vitorello
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Pesq. associados:Andressa Peres Bini ; Silvana Aparecida Creste Dias de Souza ; Sintia Silva de Almeida
Assunto(s):Genômica  Proteômica  Efetores semelhantes a ativadores de transcrição  Fungos fitopatogênicos  Sporisorium scitamineum  Carvão (doença de planta)  Interações hospedeiro-patógeno  Cana-de-açúcar 

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)

Publicações científicas
(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)
BEDRE, RENESH; IRIGOYEN, SONIA; SCHAKER, PATRICIA D. C.; MONTEIRO-VITORELLO, CLAUDIA B.; DA SILVA, JORGE A.; MANDADI, KRANTHI K. Genome-wide alternative splicing landscapes modulated by biotrophic sugarcane smut pathogen. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, JUN 20 2019. Citações Web of Science: 1.
BENEVENUTO, JULIANA; TEIXEIRA-SILVA, NATALIA S.; KURAMAE, EIKO E.; CROLL, DANIEL; MONTEIRO-VITORELLO, CLAUDIA B. Comparative Genomics of Smut Pathogens: Insights From Orphans and Positively Selected Genes Into Host Specialization. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 9, APR 6 2018. Citações Web of Science: 5.

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