Papel do ácido abscísico na modulação da defesa em tomateiro \'Micro-Tom\' contra patógenos de estilos de vida contrastantes por meio da regulação transcricional e pós-transcricional

Autor(es)

Jamille Santos da Silva

• 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: 2018-07-05

Membros da banca

Antonio Vargas de Oliveira Figueira; Ronaldo José Durigan Dalio; Gabriel Rodrigues Alves Margarido; Lazaro Eustaquio Pereira Peres

• Orientador: Antonio Vargas de Oliveira Figueira

Resumo

Os patógenos de plantas são frequentemente classificados em biotróficos, necrotróficos ou hemibiotróficos de acordo com seu mecanismo de infecção e estilo de vida e, consequentemente, respostas distintas do hospedeiro são ativadas. As respostas da planta a patógenos são reconhecidamente reguladas por hormônios vegetais. Classicamente, considera-se que a sinalização por ácido salicílico (SA) é requerida para resistência a patógenos biotróficos, enquanto que a combinação de ácido jasmônico (JA) e etileno (ET) são requeridos para a resistência a necrotróficos. Com o objetivo de identificar mutantes e/ou transgênicos hormonais que apresentassem resposta diferencial contrastante à infecção pelos patógenos necrotrófico Sclerotinia sclerotiorum e biotrófico Oidium neolycopersici foi realizado um experimento com nove mutantes e transgênicos hormonais de tomateiro juntamente com o controle \'MT\'. Nesse screening foi concluído que o mutante sitiens, com reduzidos níveis de ácido abscísico (ABA), responde diferencialmente, apresentando maior suscetibilidade ao necrotrófico do que \'MT\' e resistência parcial ao fungo biotrófico. Evidências adicionais da participação do ABA nessas interações foram encontradas por meio da detecção no aumento no conteúdo de ABA em folhas de plantas inoculadas com ambos os patógenos, pelo aumento da expressão de GUS no transgênico RD29B::GUS, cujo promotor é responsivo ao ABA , e pela modulação da resistência com a aplicação exógena de 100 μM de ABA ou 2 μM de fluridone em \'MT\', em sitiens e no mutante sp12, com elevados níveis de ABA. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar o papel da via biossintética de ABA na modulação do ciclo ascorbato-glutationa de antioxidação e remoção de H2O2, e do papel do ABA na alteração do perfil transcricional e protéico em folhas de tomateiro em resposta a infecção por S. sclerotiorum ou O. neolycopersici. sitiens apresenta elevados níveis de H2O2 no apoplasto, que parece resultar em morte celular programada (PCD). A presença dessa mutação interrompe a via de biossíntese do ABA, com provável acúmulo de intermediários, ocorrendo o consumo do ascorbato pela enzima violaxantina de-epoxidase (VDE) no cloroplasto. Com isso, esse ascorbato não é transportado para o apoplasto para a remoção de H2O2, o que auxilia no acúmulo de H2O2 e a consequente indução de PCD. A análise da expressão gênica diferencial por RNA-seq permitiu observar o enriquecimento de termos associados a grupos de genes induzidos relacionados a mecanismos de autofagia em \'MT\' inoculado com S. sclerotiorum. A autofagia é um tipo distinto de PCD e pode ser vista como uma estratégia de sobrevivência para evitar a extensiva morte celular, resultando no aumento da resistência a patógenos necrotróficos, como observado em \'MT\'. A análise proteômica permitiu verificar em \'MT\' uma maior abundância relativa de proteínas relacionadas a patogênese quando inoculadas com S. sclerotiorum. As proteínas encontradas em maior abundância relativa estão relacionadas a vias de sinalização do JA e ET, degradação da parede celular de fungos e de metabólitos secundários, conferindo uma maior resistência ao \'MT\'. Na interação com O. neolycopersici, foi verificada uma maior indução dos genes de resistência em sitiens e não foi detectado o enriquecimento de termos ligados a grupos de genes de autofagia em \'MT\'. Por outro lado, a análise de proteínas revelou a participação de uma endoquitinase em sitiens com papel presumível na resistência parcial a este patógeno biotrófico. Em conclusão, a via de biossíntese de ABA pode modificar a capacidade de remoção de H2O2 e ABA pode induzir a formas distintas de morte celular e regular a expressão de genes de resistência. (AU)

• Processo FAPESP: 15/00060-9 - Avaliação do papel de hormônios vegetais envolvidos na resposta diferencial de tomateiro cv. Micro-Tom a fungos do gênero Alternaria e Oidium por meio da alteração de transcritos
• Beneficiário: Jamille Santos da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado