Resistência derivada do patógeno mediada pela toxina de um sistema toxina-antitoxina de Xylella fastidiosa

Autor(es)

Reinaldo Rodrigues de Souza Neto

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2016-12-08

Membros da banca

Alessandra Alves de Souza; Cristina Elisa Alvarez Martinez; Juarez Pires Tomaz

• Orientador: Alessandra Alves de Souza

Resumo

A laranja doce é uma das culturas mais importantes produzidas no Brasil dada a sua importância econômica para a agricultura nacional. Contudo, esse setor vem sofrendo grandes perdas econômicas devido a problemas de ordem fitossanitária como doenças e pragas. Dentre esses, as doenças bacterianas como a Clorose Variegada dos Citros (CVC), causada pela bactéria Xylella fastidiosa, e o Cancro Cítrico, causado pela bactéria Xanthomonas citri subsp. citri, causam grandes prejuízos para a produção de laranja doce. Dentre as tecnologias que visam a obtenção de plantas resistentes a fitopatógenos, a transgenia apresenta-se como uma ferramenta biotecnológica para a obtenção de variedades tolerantes/resistentes a diferentes patógenos. Dentro das estratégias de transgenia, a resistência derivada do patógeno (RDP) tem demonstrado ser promissora para o controle dos fitopatógenos de citros. Nesta vertente, um possível candidato para conferir tolerância a CVC e ao cancro cítrico seria o gene mqsR que codifica uma toxina de um sistema toxina-antitoxina de X. fastidiosa. Essa toxina é uma endorribonuclease e já foi descrita por abolir a patogenicidade de X. fastidiosa quando a bactéria superexpressa a mesma. Dessa forma, MqsR possui potencial para transformação genética de plantas visando tolerância a X. fastidiosa, podendo levar à inibição do crescimento e, consequentemente, redução na colonização da bactéria e dos sintomas. X. citri não possui esse sistema toxina-antitoxina homólogo em seu genoma, em função disso, plantas transgênicas superexpressando a toxina MqsR poderiam também interferir na colonização dessa bactéria, diminuindo os sintomas de Cancro Cítrico. Nesse estudo, plantas transgênicas de tabaco e citros superexpressando a toxina MqsR foram obtidas, e a presença do transgene foi confirmada por GUS, PCR, expressão gênica e proteica. Essas plantas foram desafiadas com X. fastidiosa e demonstraram redução da sintomatologia comparadas às plantas não transformadas. Também foi verificado que a população de X. fastidiosa foi significativamente menor nas plantas transgênicas, demonstrando que possivelmente a toxina interferiu na multiplicação e colonização da bactéria e, consequentemente, reduziu os sintomas da doença. Também foi verificado que a toxina MqsR pôde penetrar nas células de X. citri e inibir o seu crescimento. Em folhas destacadas das plantas transgênicas de citros infiltradas com X. citri foi verificada redução da colonização e população da bactéria, sendo possível detectar a toxina dentro da célula da bactéria, demonstrando que, assim como observado para X. fastidiosa, a toxina MqsR também alterou o comportamento de X. citri. Dando suporte ao fenótipo observado, foi demonstrada a repressão de genes associados à multiplicação e colonização da bactéria. Em casa de vegetação também foi observada redução na severidade de sintomas nas plantas transgênicas ao longo do tempo. Desse modo os resultados sugerem que a toxina superexpressa pela planta pode interferir na multiplicação e colonização de X. fastidiosa e X. citri, promovendo tolerância a ambos os patógenos (AU)

• Processo FAPESP: 13/21924-6 - Resistência derivada do patógeno mediada pela toxina de um sistema toxina-antitoxina de Xylella fastidiosa
• Beneficiário: Reinaldo Rodrigues de Souza Neto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado