Investigação do papel da auxina produzida pelo fungo Moniliophthora perniciosa no desenvolvimento da doença vassoura de bruxa do cacaueiro

• Processo: 23/10167-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Paulo José Pereira Lima Teixeira
• Beneficiário: Nathália Cassia Ferreira Dias
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/24432-0 - Estudo funcional de efetores de patógenos do cacaueiro e busca por receptores imunes mediadores de resistência, AP.JP
• Assunto(s): Auxinas Cacau Interação planta-patógeno Moniliophthora perniciosa Vassoura-de-bruxa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: auxina | Cacau | Interação planta-patógeno | Moniliophthora perniciosa | vassoura de bruxa | Interação planta-patógeno

Resumo

O cacaueiro (Theobroma cacao) fornece a matéria prima para a fabricação do chocolate e é uma cultura de significativa importância socioeconômica para diversos países da América Latina, incluindo o Brasil. Entretanto, o cultivo do cacaueiro no continente americano tem sido severamente limitado há várias décadas por diversas doenças causadas por fungos e oomicetos. Dentre elas, a de maior importância no Brasil é a vassoura de bruxa, a qual é causada pelo basidiomiceto hemibiotrófico Moniliophthora perniciosa. Plantas afetadas pela vassoura de bruxa apresentam intensas alterações morfológicas indicativas de desequilíbrio hormonal, incluindo o desenvolvimento de ramos anormais com crescimento exagerado. Recentemente, nosso grupo verificou que plantas infectadas por M. perniciosa apresentam elevada expressão de genes responsivos à auxina, o que poderia explicar os principais sintomas da doença. Curiosamente, genes do cacaueiro envolvidos na síntese de auxina não são induzidos em plantas infectadas, o que nos leva a hipotetizar que o patógeno possa ser responsável por induzir a resposta à auxina no hospedeiro. De fato, verificamos que M. perniciosa é capaz de produzir ácido indol-3-acético (IAA) quando suplementado com triptofano, o precursor desta auxina. Assim, hipotetizamos que M. perniciosa produza auxina como estratégia de virulência durante a infecção do seu hospedeiro. Apesar do papel da auxina em interações planta-patógeno ainda ser pouco compreendido, este hormônio pode suprimir respostas de defesa mediadas por ácido salicílico, favorecendo a colonização de patógenos biotróficos e hemibiotróficos. Neste projeto, iremos avaliar se a auxina produzida por M. perniciosa contribui para a supressão do sistema imune do cacaueiro e/ou para o desenvolvimento das alterações morfológicas observadas nos tecidos infectados. Para isso, iremos produzir mutantes incapazes de produzir IAA utilizando o sistema CRISPR/Cas9. Protocolos para a transformação deste fungo foram recentemente estabelecidos em nosso laboratório e genes potencialmente envolvidos na síntese de IAA já foram identificados. Uma vez obtidos, mutantes incapazes de produzir este hormônio serão inoculados no cacaueiro e as plantas serão avaliadas quanto à incidência de sintomas. Assim, além de explorar um aspecto central da biologia dessa doença, este projeto também explorará o papel da auxina na virulência de microrganismos, um tema ainda pouco explorado em interações planta-patógeno.