Estudo dos genes SPL/SBP-box regulados pelo miR156 na interação entre o patógeno atípico Moniliophthora perniciosa e Solanum lycopersicum cv. Micro-tom

Autor(es)

Rafael Monteiro do Carmo

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/STB)
• Data de defesa: 2021-09-14

Membros da banca

Eder Marques da Silva; Luciano Freschi; Ana Karla Machado Wood

• Orientador: Lazaro Eustaquio Pereira Peres; Eder Marques da Silva

Resumo

A vassoura-de-bruxa (VDB), causada pelo basidiomiceto hemibiotrófico Moniliophthora perniciosa [syn. Crinipellis perniciosa (Stahel) Singer; Marasmiaceae s.l.], é a mais significativa enfermidade do cacaueiro (Theobroma cacao) no Brasil. M. perniciosa pode infectar uma variedade de hospedeiros, permitindo a classificação em três biótipos, C, L e S. O biótipo-C infecta o cacaueiro e espécies aparentadas. O biótipo-L infecta lianas (cipós) sem induzir sintomas. Já o biótipo-S coloniza solanáceas, como tomateiro (Solanum lycopersicum). Nosso grupo ja demonstrou que a cultivar de tomateiro Micro-Tom (MT) é um modelo adequado para o estudo da fase biotrófica da interação com M. perniciosa. Pois, em MT, o fungo induz sintomas de hipertrofia, hiperplasia caulinar, ramificação descontrolada formando vassouras verdes (sintomas também característicos do cacaueiro infectado pelo biótipo-C). Porém, a transição para o estágio necrotrófico da doença com a formação de basidiocarpos nunca foi reportada em tomateiro. Adicionalmente, nosso grupo mostrou que citocininas (CKs) são importantes para o desenvolvimento e progressão dos sintomas. Recentemente foi comprovado que a repressão de proteínas da família de fatores de transcrição SQUAMOSA PROMOTER-BINDING PROTEIN-LIKE (SPL/SBP-box) é parte da estratégia de infecção de patógenos causadores doenças semelhantes à VDB. Tais fatores de transcrição são específicos de plantas e desempenham funções indispensáveis para o desenvolvimento vegetal (e.g. ramificação) além de atuar na resposta à estresses abióticos e bióticos. Ademais, alguns membros dessa família foram descritos por interferir negativamente na sinalização de CK. Curiosamente, plantas transgênicas de MT com baixos níveis de SPL/SBPs pela superexpressão do microRNA156 (156-OE, o qual regula negativamente SPL/SBPs) apresentam algumas características fenotípicas que se assemelham às plantas de MT infectadas por M. perniciosa, como a perda de dominância apical e aumento do número de lóculos nos frutos. Olhando dados prévios do nosso grupo de mRNA-seq, proveniente de plantas de MT inoculadas, observamos que a repressão de SPL/SBPs é parte da estratégia de infecção de M. perniciosa. Dessa forma, investigamos se a repressão de tais proteínas possuem um impacto na susceptibilidade inoculando plantas com baixos níveis de SPL/SBPs. Tais plantas demonstraram não somente mais sintomas, como também maior severidade nos sintomas, maior colonização do patógeno e primeira vez em um genótipo de tomateiro foi notado a transição para o estágio necrotrófico, produzindo basidiocarpos. Ortólogos do gene SlSBP15 de tomateiro (AtSPL9 de arabidopsis e OsSPL14 de arroz) participam da resposta imune e também da sinalização de CK. Dessa forma, inoculamos plantas que superexpressam uma versão dessa proteína resistente à regulação negativa do microRNA156 (rSBP15-OE) para avaliar o papel dessa proteína na interação. Essas plantas desenvolveram menos sintomas, e os sintomas desenvolvidos foram mais brandos. Além disso, demonstraram uma menor colonização do patógeno que MT. Consistentemente, plantas rSBP15-OE apresentam genes de defesa e degradação de CK induzidos, o que possivelmente é responsável pela redução dos sintomas. Enquanto isso, plantas 156-OE possuem genes de defesa reprimidos e genes de síntese de CK induzidos, o que pode estar favorecendo o patógeno. Dessa forma, esse gene é um potencial candidato para mais estudos envolvendo resistência a M. perniciosa, com potenciais aplicações no melhoramento de cacaueiro (AU)

• Processo FAPESP: 19/12188-0 - Avaliação das vias orquestradas pelo miR156 na interação entre Moniliophthora perniciosa x Solanum lycopersicum: consequências para a patogênese e susceptibilidade
• Beneficiário: Rafael Monteiro Do Carmo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado