Avaliação das vias orquestradas pelo miR156 na interação entre Moniliophthora perniciosa x Solanum lycopersicum: consequências para a patogênese e susceptibilidade

• Processo: 19/12188-0
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2020
• Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Lázaro Eustaquio Pereira Peres
• Beneficiário: Rafael Monteiro Do Carmo
• Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/10498-4 - Investigação das estratégias de adaptação ao estilo de vida patogênico de fungos do gênero Moniliophthora em diferentes níveis de organização biológica: espécies, biótipos e linhagens geográficas, AP.TEM
• Assunto(s): Doenças de plantas Vassoura-de-bruxa Cacauicultura Theobroma cacao MicroRNAs RNA interferente pequeno Moniliophthora perniciosa Solanum lycopersicum

Resumo

A "vassoura-de-bruxa", causada pelo basidiomiceto Moniliophthora perniciosa [syn. Crinipellis perniciosa (Stahel) Singer; Marasmiaceae s.l.], é a mais significativa enfermidade do cacaueiro (Theobroma cacao). M. perniciosa pode infectar uma variedade de hospedeiros, não se restringindo somente ao cacaueiro, permitindo a classificação em três biótipos, C, L e S. O biótipo-C infecta o cacaueiro e espécies aparentadas; o biótipo-L infecta lianas (cipós) sem induzir sintomas. Já o biótipo-S coloniza solanáceas, e por meio de inoculação artificial é capaz de colonizar o tomateiro (Solanum lycopersicum). Trabalhos prévios realizados por nosso grupo demonstraram que a cultivar de tomateiro "Micro-Tom" (MT) se mostrou um modelo adequado para o estudo da interação com M. perniciosa, uma vez que o tomateiro apresenta sintomas de hipertrofia, hiperplasia caulinar, perda de dominância apical e formação de vassouras verdes, inclusive demonstrando que citocininas desempenham papel importante no desenvolvimento e progressão dos sintomas. Tais sintomas também são característicos do cacaueiro infectado pelo biótipo-C. Pequenos RNAs não codificantes possuem participação importante na interação entre plantas e patógenos. Esses RNAs regulatórios endógenos de 20-25 nucleotídeos não codificam proteínas e são agrupados em geral em duas grandes classes: RNAs de interferência (siRNAs) e microRNAs (miRNAs). O microRNA156 regula negativamente a maioria dos membros da família de fatores transcricionais SQUAMOSA PROMOTER BINDING-LIKE (módulo miR156/SlSBP). Tais fatores de transcrição são específicos de plantas e desempenham uma diversidade de funções indispensáveis para o desenvolvimento vegetal. Adicionalmente, foi demonstrado que o padrão de expressão do miR156 é alterado em resposta a infecção por patógenos; porém, até o momento, poucos trabalhos demonstraram a participação de tal via na interação entre plantas e patógenos. Curiosamente, plantas de tomateiro MT superexpressando miR156 apresentam algumas características fenotípicas que se assemelham às plantas de MT infectadas por M. perniciosa, como perda de dominância apical e aumento do número de lóculos nos frutos. Portanto, o objetivo deste projeto é avaliar a possível contribuição da via regulada pelo miR156 e sua correlação com citocininas na interação entre S. lycopersicum x M. perniciosa (biótipo-S), visando contribuir para o entendimento dos mecanismos de defesa ou suscetibilidade à "vassoura de bruxa". A caracterização destas vias poderá contribuir não somente para o melhor entendimento dos mecanismos associados à interação, mas também ter potenciais aplicações futuras no melhoramento de cacaueiro. (AU)

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)

COSTA, JULIANA L.; PASCHOAL, DANIELE; DA SILVA, EDER M.; SILVA, JAMILLE S.; DO CARMO, RAFAEL M.; CARRERA, ESTHER; LOPEZ-DIAZ, ISABEL; ROSSI, MONICA L.; FRESCHI, LUCIANO; MIECZKOWSKI, PIOTR; et al. Moniliophthora perniciosa, the causal agent of witches' broom disease of cacao, interferes with cytokinin metabolism during infection of Micro-Tom tomato and promotes symptom development. NEW PHYTOLOGIST, v. 231, n. 1, p. 365-381, JUL 2021. (19/12188-0, 15/00060-9, 13/04309-6, 16/10498-4, 17/17000-4, 16/10524-5)