Mapeamento associativo e transcriptômica na investigação da resistência da cana-de-açúcar ao vírus do amarelecimento foliar

• Processo: 19/21682-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Anete Pereira de Souza
• Beneficiário: Ricardo José Gonzaga Pimenta
• Instituição Sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/11449-5 - Desenvolvimento de resistência de amplo espectro ao vírus do mosaico do nabo em canola, BE.EP.DD
• Assunto(s): Genômica Plantas cultivadas Cana-de-açúcar Biologia computacional Transcriptoma Amarelecimento foliar da cana-de-açúcar Sequenciamento de nova geração Estudo de associação genômica ampla Técnicas de genotipagem Análise de sequência de RNA
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioinformática | cana-de-açúcar | Gbs | Mapa associativo - GWAS | RNAseq | Transcriptoma | Genética e Genômica de Plantas Cultivadas

Resumo

O cultivo de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) tem importância indiscutível na economia brasileira, somando mais de 11 bilhões de dólares em exportações em 2016. O melhoramento desta cultura é marcado por sua complexidade genética - além de altamente poliploide, seu genoma frequentemente apresenta aneuploidias, o que dificulta pesquisas na área e contribui para que o desenvolvimento de novas cultivares seja um processo longo e laborioso. Uma das principais viroses que afeta esta cultura é o amarelecimento foliar da cana-de-açúcar, causado pelo vírus homônimo (SCYLV, do inglês Sugarcane Yellow Leaf Virus). Os sintomas mais comuns decorrentes da infecção são o amarelecimento das nervuras foliares e a clorose foliar, mas casos assintomáticos são frequentes. Na década de 1990, o amarelecimento foliar causou perdas de 50% da produção brasileira de cana-de-açúcar, e atualmente seu agente causal é endêmico nas principais regiões sucroalcooleiras do Brasil e do mundo. Por consequência, a resistência ao SCYLV é de grande relevância no melhoramento da cana-de-açúcar, mas são poucos os estudos genéticos que investigaram a fundo este assunto, em especial no Brasil. O presente projeto propõe, portanto, a aplicação de diferentes abordagens baseadas em sequenciamento de nova geração buscando a elucidação da base genética da resistência a este vírus. Será realizado, primeiro, um estudo de associação genômica ampla em um painel de cana-de-açúcar do Instituto Agronômico de Campinas. A resistência das plantas deste painel ao SCYLV será determinada de acordo com a manifestação de sintomas da doença e com a quantificação viral nas plantas; os acessos serão genotipados utilizando a tecnologia de genotipagem-por-sequenciamento, que permitirá a descoberta de um grande número de marcadores com informação de dosagem alélica. Segundo, será realizado um experimento visando analisar a resposta transcricional de duas cultivares de cana-de-açúcar - uma suscetível e outra resistente ao vírus - em resposta à infecção pelo SCYLV. Para tal, plantas livres de patógenos serão infectadas com o vírus e terão seu transcriptoma sequenciado por RNA-Seq. Com o emprego destas duas metodologias, pretendemos identificar marcadores moleculares aplicáveis ao melhoramento da cana-de-açúcar e também genes cuja expressão esteja associada à resposta ao SCYLV, contribuindo para a compreensão dos processos envolvidos na resistência ao vírus. (AU)

Publicações científicas

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(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)

AONO, ALEXANDRE HILD; ULBRICHT FERREIRA, REBECCA CAROLINE; LIMA MORAES, ALINE DA COSTA; DE CASTRO LARA, LETICIA APARECIDA; GONZAGA PIMENTA, RICARDO JOSE; COSTA, ESTELA ARAUJO; PINTO, LUCIANA ROSSINI; DE ANDRADE LANDELL, MARCOS GUIMARAES; SANTOS, MATEUS FIGUEIREDO; JANK, LIANA; et al. A joint learning approach for genomic prediction in polyploid grasses. SCIENTIFIC REPORTS, v. 12, n. 1, p. 17-pg., 2022-07-21. (19/26858-8, 18/19219-6, 19/21682-9, 19/03232-6)

GONZAGA PIMENTA, RICARDO JOSE; AONO, ALEXANDRE HILD; VILLAVICENCIO BURBANO, ROBERTO CARLOS; COUTINHO, ALISSON ESDRAS; DA SILVA, CARLA CRISTINA; ANTONIO DOS ANJOS, IVAN; PERECIN, DILERMANDO; DE ANDRADE LANDELL, MARCOS GUIMARAES; GONCALVES, MARCOS CESAR; PINTO, LUCIANA ROSSINI; et al. Genome-wide approaches for the identification of markers and genes associated with sugarcane yellow leaf virus resistance. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1, AUG 3 2021. (19/03232-6, 15/24346-9, 18/18588-8, 19/21682-9)

AONO, ALEXANDRE HILD; GONZAGA PIMENTA, RICARDO JOSE; BASSO GARCIA, ANA LETYCIA; CORRER, FERNANDO HENRIQUE; HOSAKA, GUILHERME KENICHI; CARRASCO, MARISHANI MARIN; CARDOSO-SILVA, CLAUDIO BENICIO; MANCINI, MELINA CRISTINA; SFORCA, DANILO AUGUSTO; DOS SANTOS, LUCAS BORGES; et al. The Wild Sugarcane and Sorghum Kinomes: Insights Into Expansion, Diversification, and Expression Patterns. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 12, JUL 7 2021. (14/11482-9, 18/18588-8, 19/03232-6, 10/50091-4, 15/22993-7, 10/50119-6, 15/16399-5, 08/52197-4, 19/21682-9, 05/55258-6, 20/07434-0, 19/19340-2)

AONO, ALEXANDRE HILD; PIMENTA, RICARDO JOSE GONZAGA; DAMBROZ, CAROLINE MARCELA DA SILVA; COSTA, FRANCISCO CLEILSON LOPES; KUROSHU, REGINALDO MASSANOBU; DE SOUZA, ANETE PEREIRA; PEREIRA, WELISON ANDRADE. Genome-wide characterization of the common bean kinome: Catalog and insights into expression patterns and genetic organization. Gene, v. 855, p. 12-pg., 2022-12-24. (19/21682-9, 19/03232-6)