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

(5)

(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)

PETERS, L. P.; TEIXEIRA-SILVA, N. S.; BINI, A. P.; SILVA, M. M. L.; MORAES, N.; CRESTANA, G. S.; CRESTE, S.; AZEVEDO, R. A.; CARVALHO, G.; MONTEIRO-VITORELLO, C. B.. Differential responses of genes and enzymes associated with ROS protective responses in the sugarcane smut fungus. FUNGAL BIOLOGY, v. 124, n. 12, p. 1039-1051, DEC 2020. (17/13268-2, 13/15014-7, 16/17545-8, 18/07615-4, 16/16376-8)

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. (17/02434-9, 17/13268-2)

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. (14/21802-0, 17/13268-2, 16/03768-5, 16/17545-8, 16/16376-8)

CRESTANA, GUSTAVO SCHIAVONE; TANIGUTI, LUCAS MITSUO; DOS SANTOS, CLESIVAN PEREIRA; BENEVENUTO, JULIANA; CERESINI, PAULO CEZAR; CARVALHO, GISELLE; KITAJIMA, JOAO PAULO; MONTEIRO-VITORELLO, CLAUDIA BARROS. Complete Chromosome-Scale Genome Sequence Resource for Sporisorium panici-leucophaei, the Causal Agent of Sourgrass Smut Disease. MOLECULAR PLANT-MICROBE INTERACTIONS, v. 34, n. 4, p. 448-452, APR 2021. (18/24028-5, 17/13268-2, 16/17545-8)

TEIXEIRA-SILVA, NATALIA SOUSA; CARVALHO SCHAKER, PATRICIA DAYANE; SILVA RODY, HUGO VIANNA; MAIA, THIAGO; GARNER, CHRISTOPHER M.; GASSMANN, WALTER; MONTEIRO-VITORELLO, CLAUDIA BARROS. Leaping into the Unknown World of Sporisorium scitamineum Candidate Effectors. JOURNAL OF FUNGI, v. 6, n. 4, DEC 2020. (16/04429-0, 17/13268-2, 13/25599-2, 18/04555-0, 17/25477-5, 16/17545-8, 16/16376-8)