Explorar o mecanismo molecular de comunicação entre o fungo biotrófico Sporisorium scitamineum e o seu hospedeiro cana de açúcar: a utilização de Arabidopsis como modelo de estudo

• Processo: 17/23113-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 15 de abril de 2018
• Data de Término da vigência: 14 de abril de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Claudia Barros Monteiro Vitorello
• Beneficiário: Claudia Barros Monteiro Vitorello
• Pesquisador Anfitrião: Maeli Melotto
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of California, Davis (UC Davis), Estados Unidos
• Vinculado ao auxílio: 16/17545-8 - Contribuição de genes, genomas e elementos de transposição na interação entre plantas e micro-organismos: estudo de caso em cana-de-açúcar, AP.BIOEN.TEM
• Assunto(s): Fitopatógenos Carvão (doença de planta) Interações hospedeiro-patógeno Cana-de-açúcar Sporisorium scitamineum Meristema
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: carvão da cana | Efetores | expressão transiente | fungo fitopatogênico | Interação planta-patógeno | Genética de fitopatógenos

Resumo

Entre as questões relevantes que afetam as práticas agrícolas da cana-de-açúcar, estão as doenças fúngicas que constituem uma ameaça mundial para o cultivo. O carvão da cana é uma dessas doenças mantidas nos campos de cultivo desde sua identificação e que reaparece no cenário internacional principalmente devido a mudanças climáticas e práticas modernas de colheita verde. Sporisorium scitamineum é o agente causal do carvão da cana-de-açúcar. A doença é caracterizada pelo desenvolvimento de uma estrutura semelhante a um chicote a partir do meristema apical (SAM) da cana-de-açúcar, que está associado à esporogênese do fungo. O SAM infectado produz o chicote em vez de flores ou órgãos florais. A forma mais eficaz de controlar a doença é a seleção de variedades resistentes. No entanto, a resistência duradoura está sempre em risco, pois o patógeno exibe a variabilidade genômica e assim, potencial para se adaptar a alterações ambientais e superar a resistência. Assim, uma compreensão profunda da virulência do patógeno e da biologia da cana-de-açúcar é essencial para controlar esta doença. O carvão tem sido o foco de nossos estudos com o objetivo de decifrar a interação molecular entre o hospedeiro e o patógeno. Este projeto tem como objetivo estudar a função biológica dos candidatos efetores selecionados de S. scitamineum que manipulam o metabolismo da cana-de-açúcar para permitir infecção pelo fungo, colonização e esporogênese. Temos como hipótese central que alguns dos efetores do fungo interferem com a transição normal da SAM do estágio vegetativo para o estágio reprodutivo que desencadeia a emergência do chicote desde logo após a inoculação. Pretendemos utilizar o sistema modelo bem estabelecido para o desenvolvimento de órgãos florais de Arabidopsis thaliana para fornecer informações sobre a rede reguladora de genes subjacentes a eventos que podem preceder o desenvolvimento do chicote na cana-de-açúcar. (AU)