O estudo dos aspectos moleculares da infecção por M. perniciosa: identificação de efetores apoplásticos do patógeno e receptores do sistema imunes de plantas

• Processo: 21/11434-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 10 de fevereiro de 2022
• Data de Término da vigência: 09 de fevereiro de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Antonio Vargas de Oliveira Figueira
• Beneficiário: Daniele Paschoal
• Supervisor: Bart Thomma
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Cologne (UoC), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 18/18711-4 - Análise funcional de genes potencialmente associados à resistência ao basidiomiceto Moniliophthora perniciosa em tomateiro (Solanum lycopersicum) cv. 'Micro-Tom', BP.DR
• Assunto(s): Doenças de plantas Fungos Tomateiro Interação planta-patógeno Efetores Sistema imune
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Efetores | Fungo | Nicotiana benthamiana | Receptor sistema imune | Tomateiro | Interação planta-patógeno

Resumo

Doenças causadas por plantas são uma grande ameaça à produtividade de cultivares na agricultura, impactando a segurança alimentar e a economia. O fungo patogênico Moniliophthora perniciosa (Mp) é responsável por causar a doença vassoura-de-bruxa (WBD) do cacau (Theobroma cacao), cujas sementes são o material exclusivo para a produção de chocolate, levando a perdas de produtividade de cacau catastróficas na América do Sul. Mp é um fungo hemibiotrófico que coloniza o apoplasto dos hospedeiros durante a fase biotrófica por até 90 dias, causando sintomas distintos da WBD, incluindo a perda de dominância apical e crescimento hipertrófico de ramos infectados. Atualmente, os métodos de contenção da WBD apresentam eficácia limitada. Embora alguns estudos tenham investigado aspectos moleculares da interação Mp x cacau, o conhecimento relacionado as bases moleculares da resistência à Mp e a relação gene-a-gene entre a imunidade do hospedeiro e genes de avirulência do fungo são desconhecidos. Como uma árvore perene, o estudo dos aspectos moleculares da patogênese em cacau são desafiadores. Mp é capaz de infectar diversos hospedeiros, sendo classificados nos biótipos L, C e S, que colonizam lianas, espécies de Theobroma e Solanaceae , respectivamente. A infecção cruzada dos hospedeiros raramente ocorre, mas a relação genética e os aspectos moleculares que determinam a especificidade de hospedeiro nesse patógenos não foram explorados ainda. Aqui, nós usamos o tomateiro (Solanum lycopersicum) Micro-Tom (MT) e, sem precedentes, Nicothiana bentamina (Nb), infectados pelos biótipos S e C, respectivamente, como sistemas modelos para entender a patogênese de Mp. Nós propomos avaliar as proteínas recuperadas do fluido apoplástico de MT e Nb inoculados para investigar efetores de Mp durante a fase biotrófica de infecção. Além disso, nós pretendemos usar a técnica de silenciamento gênico induzido por vírus (VIGS) para silenciar genes necessários as funções de PRRs e NLRs e avaliar a inoculação com os biótipos C e S de Mp. Essa abordagem poderá relevar se a incompatibilidade de infecção por Mp está relacionada com a percepção de fatores de virulência pelo hospedeiro, e esclarecer quais tipos de receptores são responsáveis por esse papel. O conhecimento com respeito à localização de efetores e suas funções, e os mecanismos moleculares associados ao sistema imune e defesa são abordagens essenciais para avaliar o patossistema e estabelecer estratégias de controle de WBD. (AU)