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Análise genética e bioquímica da sinalização de espécies reativas de oxigênio na interação cana-de-açúcar e Sporisorium scitamineum

Processo: 13/15014-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2013
Vigência (Término): 31 de julho de 2016
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia
Pesquisador responsável:Claudia Barros Monteiro Vitorello
Beneficiário:Leila Priscila Peters
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Assunto(s):Cana-de-açúcar   Sporisorium scitamineum

Resumo

A cana-de-açúcar é uma cultura cultivada em mais de 100 países tropicais e no Brasil contribui para a geração de combustíveis renováveis e menos poluentes, como também para o crescimento econômico e desenvolvimento social. No entanto, sua produtividade pode ser afetada por diversas doenças e entre elas está o carvão, causada pelo fungo Sporisorium scitamineum. A colonização deste fungo em cana-de-açúcar depende das condições ambientais, da variedade e da interação com o patógeno. De maneira geral, os patógenos induzem vias específicas de transdução de sinais que resultam na suscetibilidade ou resistência da planta. Este processo, nos estágios iniciais da infecção, envolve a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) em um fenômeno conhecido como explosão oxidativa. As EROs podem agir diretamente contra os patógenos e atuar como mensageiros secundários na ativação de respostas de defesa da planta. No entanto, altas concentrações de EROs podem causar danos às biomoléculas da própria planta. Para contrabalancear essa toxicidade, as plantas ativam o sistema antioxidante para manter a homeostase celular. Para entender como a explosão oxidativa causada pelas EROs desencadeia o sucesso ou não dessa interação, este projeto visa identificar genes e proteínas modulados por EROs no processo inicial da interação S. scitamineum e cana-de-açúcar, usando variedades com diferentes níveis de resistência a S. scitamineum. Para isto, serão utilizadas as seguintes estratégias: i) estabelecimento dos tempos em que ocorre a explosão oxidativa no curso da interação (time course) através de marcadores bioquímicos; ii) avaliação da expressão gênica de genes relacionados a explosão oxidativa (time course) via qPCR em tempo real e; iii) identificação de proteínas diferencialmente expressas nos tempos estabelecidos no time course através de análises de proteômica. Deste modo, com os resultados espera-se uma melhor compreensão do papel das EROs e do sistema antioxidante no contexto da rede de resposta de defesa contra este patógeno.

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)
PETERS, LEILA P.; CARVALHO, GISELLE; VILHENA, MILCA B.; CRESTE, SILVANA; AZEVEDO, RICARDO A.; MONTEIRO-VITORELLO, CLAUDIA B. Functional analysis of oxidative burst in sugarcane smut-resistant and -susceptible genotypes. PLANTA, v. 245, n. 4, p. 749-764, APR 2017. Citações Web of Science: 9.
TANIGUTI, LUCAS M.; SCHAKER, PATRICIA D. C.; BENEVENUTO, JULIANA; PETERS, LEILA P.; CARVALHO, GISELLE; PALHARES, ALESSANDRA; QUECINE, MARIA C.; NUNES, FILIPE R. S.; KMIT, MARIA C. P.; WAI, ALVAN; HAUSNER, GEORG; AITKEN, KAREN S.; BERKMAN, PAUL J.; FRASER, JAMES A.; MOOLHUIJZEN, PAULA M.; COUTINHO, LUIZ L.; CRESTE, SILVANA; VIEIRA, MARIA L. C.; KITAJIMA, JOAO P.; MONTEIRO-VITORELLO, CLAUDIA B. Complete Genome Sequence of Sporisorium scitamineum and Biotrophic Interaction Transcriptome with Sugarcane. PLoS One, v. 10, n. 6 JUN 12 2015. Citações Web of Science: 38.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
PETERS, Leila Priscila. Uma visão mais detalhada do metabolismo de espécies reativas de oxigênio na interação cana-de-açúcar e Sporisorium scitamineum. 2016. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Piracicaba.

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