Análise comparativa do perfil transcricional do fungo causador do carvão da cana-de-açúcar durante a interação com plantas resistentes e suscetíveis à doença

Autor(es)

Renato Gustavo Hoffmann Bombardelli

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2020-10-29

Membros da banca

Claudia Barros Monteiro Vitorello; Douglas Silva Domingues; Alexandre Rossi Paschoal

• Orientador: Claudia Barros Monteiro Vitorello

Resumo

O carvão da cana-de-açúcar, Sporisorium scitamineum, é um fungo dimórfico e biotrófico, dependente do hospedeiro para sua reprodução sexual. A doença está espalhada por todos os países produtores da cana-de-açúcar, com exceção de Fiji, um grupo de ilhas vulcânicas na ilha Sul Pacífica da Oceania, e causa perdas econômicas com a redução da produtividade. Durante os últimos anos, o Grupo de Genômica da ESALQ/USP vem estudado extensivamente a interação carvão-cana, considerando seus vários aspectos, incluindo os mecanismos de ataque do patógeno, e resposta de defesa da planta. Os patógenos secretam moléculas conhecidas como efetores a fim de modular a fisiologia da planta, contra-atacar e proteger a si mesmo contra as barreiras impostas pela planta hospedeira. No presente trabalho, nós predizemos o secretoma e candidatos a efetores do S. scitamineum. Nós usamos a técnica do RNA-Seq para determinar o perfil de expressão e comparar a colonização de dois genótipos de cana-de-açúcar com contrastantes níveis de resistência (resistente, SP80-3280 e suscetível, IAC66-6 ao carvão) 48 horas após a inoculação. No primeiro capítulo, apresentamos uma breve revisão sobre o carvão da cana-de-açúcar. O segundo capítulo contém o estudo fornecendo a análise dos dados do transcriptoma do S. scitamineum quando infectando dois genótipos contrastantes de cana-de-açúcar às 48 horas após a inoculação e a comparação com dados já publicados do crescimento do S. scitamineum em meio de cultura. Nós encontramos resultados convincentes considerando-se o perfil de expressão dos genes do fungo infectando genótipos resistentes e suscetíveis de cana-de-açúcar. O patógeno expressa mais peroxidases, incluindo as catalases KatE e KatG, quando infectando o genótipo resistente, consistentemente com as respostas iniciais de defesa envolvendo a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) pelo genótipo SP80-3280. Nós mostramos a expressão variável de candidatos a efetores em cada tratamento, identificando promissores candidatos para futuros estudos funcionais. Explorando os genes relacionados ao cruzamento e crescimento filamentoso, uma fase crucial nos estágios iniciais da infecção, levando a formação da hifa dicariótica infectiva, nós mostramos a expressão de genes da via cAMP/PKA em S. scitamineum. Juntamente com o equilíbrio REDOX (produção/detoxificação do peróxido de hidrogênio), o fungo necessita da expressão de genes relacionados ao cruzamento para a infecção com sucesso. Nesse sentido, nós providenciamos intuições na infecção diferencial de genótipos de cana-de-açúcar resistente e suscetível pelo patógeno do carvão, sugerindo alguns candidatos para futuras caracterizações funcionais a fim de incrementar a compreensão desse patossistema. (AU)

• Processo FAPESP: 19/12788-8 - Análise comparativa do perfil transcricional do fungo causador do carvão da cana-de-açúcar durante a interação com plantas resistentes e suscetíveis à doença
• Beneficiário: Renato Gustavo Hoffmann Bombardelli
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado