Análise funcional de genes candidatos a patogenicidade de S. scitamineum em plantas de cana-de-açúcar

• Processo: 16/24554-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitossanidade
• Pesquisador responsável: Claudia Barros Monteiro Vitorello
• Beneficiário: Marcella Ferreira
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Interações hospedeiro-patógeno Virulência Sporisorium scitamineum Expressão gênica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: carvão da cana | Esporogênese | fungo biotrófico | Interação planta-patógeno | RT-qPCR | Interação planta-patógeno

Resumo

A cana-de-açúcar está entre as principais culturas em área plantada e produção no mundo. Entre os aspectos que podem afetar a produção está a severidade de algumas doenças, que resultam na redução da biomassa e dos seus subprodutos. Em meio a essas doenças está o carvão da cana-de-açúcar, causado pelo fungo basidiomiceto Sporisorium scitamineum. O efeito expressivo da co-evolução existente entre S. scitamineum e cana-de-açúcar é evidenciado pela formação do chicote, constituído por tecidos de ambos. Essa estrutura é formada apenas nas variedades suscetíveis à doença, embora a colonização do fungo na planta ocorra também nas consideradas resistentes. As perdas em produção devido ao estabelecimento do fungo são elevadas, em decorrência do direcionamento de grande quantidade de fotoassimilados à formação do chicote e da alteração no crescimento vegetativo normal do meristema apical da planta. Os eventos moleculares que levam à determinação da especificidade ao hospedeiro em plantas são pouco conhecidos. Com a proposta de avaliar o perfil de expressão de genes relacionados ao desenvolvimento do fungo in planta em diferentes tempos na interação planta-patógeno, o presente estudo tem por objetivo delinear um padrão que possa contribuir no entendimento da fase crítica da expressão da doença que é o início da esporogênese. Os genes selecionados para este estudo foram identificados a partir do projeto "Comparative genomics perspective of host specialization by smut fungi", do grupo Genomics, e potencialmente codificam a diacilglicerol transferase (g5207); proteína de ligação a quitina (g2198); o fator de transcrição homeobox (g970); e a proteína associada a esporogênese (g2159). A expressão desses genes será avaliada por RT-qPCR durante o processo de interação e em meio de cultura em um experimento composto por dois genótipos de cana-de-açúcar (suscetível e resistente ao carvão) ao longo de seis tempos de coleta de material. A quantidade do fungo será acompanhada utilizando PCR quantitativo. Assim, a partir dos resultados obtidos espera-se uma melhor compreensão do patossistema, com foco nos mecanismos adaptativos do fungo, bem como do momento de disparo da esporogênese.