Análises ômicas comparativas na identificação das bases genéticas da agressividade diferencial em Sporisorium scitamineum, agente causal da doença do carvão da cana-de-açúcar

Autor(es)

Pedro Fernando Vilanova Ferreira

• 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: 2025-08-07

Membros da banca

Claudia Barros Monteiro Vitorello; Alessandra Alves de Souza Della Coletta; Diego Mauricio Riaño Pachón

• Orientador: Claudia Barros Monteiro Vitorello

Resumo

O carvão da cana-de-açúcar é uma doença globalmente disseminada causada pelo fungo biotrófico Sporisorium scitamineum. A doença e responsável por causar perdas de produção significativas em plantações de cana-de-açúcar e constitui uma grande ameaça para a produção global. Estudos anteriores demonstraram que isolados do fungo pertencentes a diferentes grupos genéticos possuem uma variação distinta em níveis de agressividade quando infectam plantas suscetíveis, entretanto a base genética da agressividade e escassa e não estabelecida. Com o objetivo de investigar a variabilidade genética e a plasticidade transcricional entre isolados com fenótipos distintos, foram realizados sequenciamento genômico a nível cromossômico e analise de expressão genica com alta profundidade de leitura. Resultados demonstraram que os isolados selecionados possuem alta similaridade genetica, mas contem nove ilhas genômicas altamente polimórficas com mutações não-sinônimas. Estas mutações causaram alterações de aminoácidos em proteínas candidatas a efetores e componentes de vias de trafego vesicular. Além disso, variantes estruturais novas foram encontradas nos loci de mating-type associadas a resquícios de elementos transponíveis. Analises de expressão genica demonstraram uma reprogramação transcricional de acordo com o nivel de resistencia do hospedeiro, onde o isolado mais agressivo priorizou mecanismos de detoxificacão, degradação de parede celular e respostas associadas a falta de nitrogênio no genótipo resistente, enquanto induziu componentes relacionados ao crescimento e proliferação em plantas suscetíveis. A localização subcelular de efetores candidatos selecionados demontrou que estas moléculas se direcionam para vários compartimentos subcelulares nas células hospedeiras. Estes achados revelam a variabilidade genética entre os isolados e a regulação transcricional hospedeiro-dependente em S. scitamineum, trazendo novos insights relacionados a agressividade e enfatizando que esta característica na espécie e provavelmente um traço complexo e quantitativo. Estudos futuros devem priorizar o sequenciamento completo de uma ampla variedade de indivíduos da população para acessar diferenças nos níveis de agressividade e revelar mutações e genes que levam a um fenótipo agressivo. (AU)

• Processo FAPESP: 23/13474-2 - Análises ômicas comparativas na identificação das bases genéticas da agressividade diferencial em Sporisorium scitamineum, agente causal da doença do carvão da cana-de-açúcar.
• Beneficiário: Pedro Fernando Vilanova Ferreira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado