Análise funcional do gene UACA em tomateiro 'Micro-Tom' e seu papel na resposta a infecção por fungos patogênicos

• Processo: 25/03881-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Antonio Vargas de Oliveira Figueira
• Beneficiário: Raquel Giselli Assis do Rosário
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente espaçadas Expressão gênica Micro-tom Moniliophthora perniciosa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cacaueiro | Crispr | estresses bióticos | expressão gênica | Micro-Tom | Moniliophthora perniciosa | Interação planta patógeno

Resumo

A vassoura-de-bruxa, causada pelo fungo Moniliophthora perniciosa, afeta severamente a produção de cacau, causando deformações e necrose nos tecidos. No Brasil, a introdução do patógeno no sul da Bahia em 1989 ocasionou uma redução de 50 a 90% na produção, impactando a economia e gerando uma séria crise social. O patógeno é hemibiotrófico e apresenta diversos biótipos que podem infectar espécies de Theobroma, Solanaceae ou lianas. O tomateiro (Solanum lycopersicum) cv Micro-Tom (MT) tem sido utilizado como modelo de estudo por apresentar disponibilidade de mutantes e facilidade de manipulação genética. O desenvolvimento de cultivares resistentes ao patógeno depende da identificação de genes de resistência. O gene UVEAL AUTOANTIGEN WITH COILED-COIL DOMAINS AND ANKYRIN REPEATS (UACA) foi identificado por mapeamento em um QTL localizado no cromossomo 9 do cacaueiro associado à resposta a infecção por M. perniciosa. A função do UACA ainda não foi descrita em plantas, mas em humanos e mamíferos regula a morte celular. A expressão de UACA em cacaueiro em resposta a infecção contrasta entre cultivares resistentes (subexpresso) e suscetíveis (superexpresso). O papel funcional de UACA em plantas, particularmente na resposta a patógenos carece de ser elucidada e com potencial de estar associada a resistência a M. perniciosa. Previamente, foram clonados os homólogos de cópia única do cacaueiro (TcUACA) e do tomateiro (SlUACA). A superexpressão de SlUACA e expressão heteróloga de TcUACA em MT poderia estar associada a suscetibilidade a patógenos, permitindo a infecção pelo biotipo-C de M. perniciosa. Já o nocaute de SlUACA por CRISPR-Cas9 poderia conferir maior resistência ao biotipo-S e outros patógenos. Portanto, pretendemos caracterizar o papel do UACA na infecção por M. perniciosa e outros fungos patogênicos com estilo de vida distintos por meio da inoculação de plantas superexpressando ou nocauteadas para SlUACA de forma a elucidar a função do gene e auxiliar na busca de resistência a M. perniciosa no cacaueiro.