Caracterização genética e molecular do desenvolvimento de tricomas glandulares tipo IV em tomateiro (Solanum lycopersicum cv. Micro-Tom) e sua participação na resistência a artrópodes

Autor(es)

Eloisa Vendemiatti

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2020-03-27

Membros da banca

Lazaro Eustaquio Pereira Peres; Rogério Falleiros Carvalho; Joni Esrom Lima; Daniel Scherer de Moura

• Orientador: Lazaro Eustaquio Pereira Peres

Resumo

Os tricomas glandulares são apêndices epidérmicos capazes de produzir, estocar e liberar metabólitos de importância econômica e ecológica que, dentre outras funções, têm papel fundamental na defesa das plantas. A via de desenvolvimento desses tricomas ainda permanece obscura, uma vez que a maior parte dos estudos desenvolvidos envolve a planta modelo Arabidopsis thaliana, na qual os tricomas multicelulares são ausentes. O gênero Solanum possui uma grande diversidade de tipos de tricomas, em especial os glandulares (tipos I, IV, VI e VII). Espécies selvagens como S. galapagense e S. pennellii são fontes de recursos genéticos para o tomateiro (S. lycopersicum) por possuírem variações genéticas naturais que lhes conferem maior resistência ao ataque de herbívoros. Dentre essas variações, está a presença de tricomas glandulares do tipo IV, sendo eles fontes do aleloquímico acilaçúcar (AS), uma substância multifuncional no controle de herbívoros. No presente trabalho, avançou-se na elucidação das bases genéticas que controlam o desenvolvimento dos tricomas tipo IV, além de entender a relação dessa estrutura com a resistência a herbívoros. Para isso, criou-se duas linhas de introgressão nas quais a capacidade de desenvolver tricomas IV tanto de S. galapagense quanto de S. pennelli foi introgredida na cv. Micro-Tom. No primeiro capítulo, encontram-se os resultados da linhagem Galapagos enhanced trichomes (MT-Get), produzida a partir do cruzamento com S. galapagense. Embora, a linhagem tenha apresentado alta densidade de tricomas do tipo IV, as plantas continuaram suscetíveis à mosca branca (Bemisia tabaci). As análises de GC-MS, LC-MS e expressão gênica demonstraram que a presença de tricomas IV não é suficiente para alta produção de AS. Além disso, o mapeamento por sequenciamento de MT-Get revelou que cinco regiões cromossômicas contendo alelos de S. galapagense estão associadas ao fenótipo apresentado. Assim, esses resultados fornecem a base para a compreensão do desenvolvimento de tricomas glandulares, mostrando seu caráter poligênico em S. galapagense. Além disso, os resultados subsidiam a obtenção de tomateiros resistentes a insetos a partir de variedades com alta densidade de tricomas IV, a serem posteriormente complementada pela piramidação das vias metabólicas associadas à produção de AS. No segundo capítulo, a linhagem Pennelli enhanced trichomes (MT-Pet) foi obtida e analisada. Nela, uma única região cromossômica de S. pennellii está relacionada com a presença de tricomas IV. As plantas não apresentaram caracteres pleiotrópicos ligados à presença do tricoma IV e as análises de GC-MS e ensaio de Rodamina-B apontam uma ausência de AS. Embora a quantidade de tricomas IV seja bem menor que em Get, o caráter monogênico de Pet poderá facilitar o isolamento de um dos principais genes envolvidos no desenvolvimento dessa estrutura, assim contribuindo para desvendar a base genética da formação de tricomas glandulares, um via de desenvolvimento ainda praticamente desconhecida. (AU)

• Processo FAPESP: 16/22323-4 - Caracterização genética e molecular do desenvolvimento de tricomas glandulares tipos IV e VI em tomateiro (Solanum lycopersicum cv. Micro-Tom) e estudo da participação destas estruturas na resistência a artrópodes
• Beneficiário: Eloisa Vendemiatti
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado