Estudo funcional e aplicado dos genes RAP2.2 e RPS5 na resistência a Xylella fastidiosa: Functional and applied study of the RAP2.2 and RPS5 genes in the Xylella fastidiosa resistance

Autor(es)

Willian Eduardo Lino Pereira

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2019-02-28

Membros da banca

Alessandra Alves de Souza; Celso Eduardo Benedetti; Jorge Mauricio Costa Mondego; Ivan de Godoy Maia; Erika de Carvalho Teixeira

• Orientador: Alessandra Alves de Souza

Resumo

A bactéria Xylella fastidiosa causa a Clorose Variegada dos Citros (CVC) em laranja doce (Citrus sinensis), principal espécie de importância econômica, devido à utilização para produção do suco de laranja, uma das principais commodities do agronegócio brasileiro. A importância dessa bactéria ganhou mais destaque devido a sua recente ocorrência na Europa e aos elevados prejuízos na cultura das oliveiras. No caso dos citros, todas as variedades de laranja doce são afetadas pela doença, mas as tangerinas (Citrus reticulata) são resistentes. Devido à identificação prévia do transcriptoma de genes associados à resistência de C. reticulata a X. fastidiosa, torna-se essencial o entendimento da função desses genes na interação planta-patógeno. Para isso, o uso de plantas-modelo é a maneira mais rápida de obter essas respostas. Embora já descrita como hospedeira para X. fastidiosa, A. thaliana é pouco usada devido à falta de um fenótipo associado a infecção pela bactéria. Em vista disso, no capitulo 1, foi realizada uma melhor caracterização em A. thaliana dos fatores associados à patogenicidade de X. fastidiosa, tais como migração, colonização e população bacteriana durante a infecção. Adicionalmente, foi observado e quantificado o sintoma de arroxeamento nas folhas infectadas, devido ao acúmulo de antocianina, caracterizando assim um sintoma visual para futuros trabalhos envolvendo A. thaliana como planta modelo. Nos capítulos seguintes foram realizados estudos funcionais utilizando mutantes de A. thaliana para genes homólogos àqueles diferencialmente expressos em C. reticulata. Dois genes, AtRAP2.2 e AtRPS5, mostraram estar envolvidos na resistência a X. fastidiosa, pois na ausência deles a bactéria colonizou mais eficientemente o hospedeiro. O gene AtRAP2.2 codifica um fator de transcrição da superfamília AP2/ERF relacionado a uma via de sinalização mediada por etileno que regula genes associados à defesa contra Botrytis cinerea, enquanto o gene AtRPS5 codifica uma proteína tipo CC-NBS-LRR, responsável pelo reconhecimento do efetor AvrPphB de P. syringae e desencadear resposta de defesa. Em C. reticulata não há informações sobre o papel desses genes, por isso estudos com A. thaliana objetivaram obter mais informações sobre suas funções na resistência a X. fastidiosa. Assim, estudos revelaram que tanto a localização subcelular quanto a estrutura 3D das proteínas CrRAP2.2 e CrRPS5 era conservada em relação a seus homólogos em A. thaliana, o que sugere uma conservação das funções e consequentemente ortologia funcional. Um estudo detalhado em A. thaliana mostrou que tanto o sintoma de acúmulo de antocianina como a população bacteriana eram maiores no mutante rap2.2 e diminuíram com a superexpressão de CrRAP2.2 em Col-0 ou complementação no mutante. Dessa forma, plantas de C. sinensis foram transformadas com CrRAP2.2 e desafiadas com X. fastidiosa. O evento T142 que apresentou maior expressão de CrRAP2.2 foi o que apresentou maior resistência a CVC, com potencial para futuros ensaios em campo. Os resultados de inoculação e microscopia confocal confirmaram que maior colonização e migração de X. fastidiosa ocorreram no mutante rps5 comparado ao tipo selvagem, o que classificaria seu provável ortólogo CrRPS5 como importante na defesa da planta à X. fastidiosa, sendo promissor para transferência em C. sinensis (AU)

• Processo FAPESP: 13/26944-5 - Estudo funcional e aplicado do fator transcricional rap2.2 e do gene de resistência rps5 na tolerância ao fitopatógeno Xylella Fastidiosa
• Beneficiário: Willian Eduardo Lino Pereira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado