Uso de CRISPR/Cas9 na edição de genes de suscetibilidade de Citrus sinensis a Xanthomonas citri subsp. Citri

• Processo: 17/13885-1
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de dezembro de 2017
• Vigência (Término): 01 de setembro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia
• Pesquisador responsável: Alessandra Alves de Souza
• Beneficiário: Reinaldo Rodrigues de Souza Neto
• Instituição-sede: Instituto Agronômico (IAC). Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/10957-0 - Interação Xylella fastidiosa-inseto vetor-planta hospedeira e abordagens para o controle da clorose variegada dos citros e cancro cítrico, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/21990-2 - Uso de CRISPR/Cas9 na edição de genes de suscetibilidade de Citrus sinensis a Xanthomonas citri subsp. citri, BE.EP.DR
• Assunto(s): Cancro (doença de planta) Citrus sinensis Xanthomonas citri Genética vegetal Biologia molecular vegetal CRISPR-Cas9

Resumo

O Cancro Cítrico é uma doença causada pela bactéria Xanthomonas citri subsp. citri (X. citri) e tem sido associada a importantes perdas econômicas nos pomares comerciais de citros em todo o mundo. Os sintomas do Cancro Cítrico se caracterizam por lesões eruptivas que se formam na superfície de folhas, ramos e frutos. Com o desenvolvimento da doença, ocorre a abscisão das folhas e a queda prematura dos frutos, reduzindo assim a produção da planta. Sabe-se que a patogenicidade de X. citri é dependente da translocação de proteínas efetoras conhecidas como Transcription Activator-Like Effectors (TALEs) para o interior da célula vegetal. Os TALEs funcionam como fatores de transcrição na célula hospedeira e se ligam aos chamados Effector Binding Elements (EBE) localizados em promotores de genes específicos da planta ativando sua expressão. Tais genes são denominados de 'genes de susceptibilidade' pois sua expressão contribui para o desenvolvimento da doença e colonização da planta hospedeira pelo patógeno. PthA4 é o efetor TAL de X. citri mais conhecido e essencial para a indução de hipertrofia e hiperplasia em citros. Sabe-se que PthA4 transativa o gene LOB1 de laranja doce, cuja expressão se correlaciona com o desenvolvimento do Cancro Cítrico. Entretanto, a expressão de LOB1 apenas não é suficiente para gerar os sintomas do Cancro Cítrico, sugerindo que outros genes ativados por PthA4 sejam necessários para o desenvolvimento da doença. Assim, tais genes tornam-se bons alvos para edição de genoma visando à obtenção de plantas resistentes a X. citri. Portanto, o objetivo desse trabalho é identificar novos genes de suscetibilidade a X. citri visando a edição de suas regiões EBE utilizando o sistema de CRISPR/Cas9. Com base em dados prévios de transcriptoma e análises de bioinformática, oito genes de laranja doce foram selecionados, os quais apresentam a sequência alvo de PthA4 em suas regiões promotoras. A expressão relativa desses genes será avaliada em diferentes variedades de laranja doce. Os genes mais induzidos, e cuja expressão for dependente de PthA4, serão selecionados para edição por CRISPR/Cas9 por expressão transiente e transformação genética. Com esse projeto pretende-se identificar novos alvos diretos de PthA4 em variedades comerciais de laranja doce e obter plantas editadas via CRISPR/Cas9 resistentes a X. citri. (AU)