Leaping into the Unknown World of Sporisorium scitamineum Candidate Effectors

Autor(es)

Teixeira-Silva, Natalia Sousa ^{[1, 2, 3]} ; Carvalho Schaker, Patricia Dayane ^[1] ; Silva Rody, Hugo Vianna ^[1] ; Maia, Thiago ^[1] ; Garner, Christopher M. ^{[2, 4, 3]} ; Gassmann, Walter ^{[2, 4, 3]} ; Monteiro-Vitorello, Claudia Barros ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Escola Super Agr Luiz de Queiroz, Dept Genet, BR-13418900 Piracicaba - Brazil

^[2] Univ Missouri, Interdisciplinary Plant Grp, Columbia, MO 65211 - USA

^[3] Univ Missouri, Christopher S Bond Life Sci Ctr, Columbia, MO 65211 - USA

^[4] Univ Missouri, Coll Agr Food & Nat Resources, Div Plant Sci, Columbia, MO 65211 - USA

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF FUNGI; v. 6, n. 4 DEC 2020.
• Citações Web of Science: 1

Resumo

Sporisorium scitamineum is a biotrophic fungus causing sugarcane smut disease. In this study, we set up a pipeline and used genomic and dual transcriptomic data previously obtained by our group to identify candidate effectors of S. scitamineum and their expression profiles in infected smut-resistant and susceptible sugarcane plants. The expression profile of different genes after infection in contrasting sugarcane genotypes assessed by RT-qPCR depended on the plant genotypes and disease progression. Three candidate effector genes expressed earlier only in resistant plants, four expressed in both genotypes, and three later in susceptible plants. Ten genes were cloned and transiently expressed in N. benthamiana leaves to determine their subcellular location, while four localized in more than one compartment. Two candidates, g3890 having a nucleoplasmic and mitochondrial location and g5159 targeting the plant cell wall, were selected to obtain their possible corresponding host targets using co-immunoprecipitation (CoIP) experiments and mass spectrometry. Various potential interactors were identified, including subunits of the protein phosphatase 2A and an endochitinase. We investigated the presence of orthologs in sugarcane and using transcriptome data present their expression profiles. Orthologs of sugarcane shared around 70% similarity. Identifying a set of putative fungal effectors and their plant targets provides a valuable resource for functional characterization of the molecular events leading to smut resistance in sugarcane plants and uncovers further opportunities for investigation. (AU)

• Processo FAPESP: 17/13268-2 - Estudos genômicos e funcionais da interação Sporisorium scitamineum-cana e de outros fungos causadores do carvão: avanços e desafios
• Beneficiário: Claudia Barros Monteiro Vitorello
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/04555-0 - Padrão de expressão de genes candidatos a RGAs durante a infecção com vários patógenos
• Beneficiário: Hugo Rody Vianna Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/04429-0 - Localização na célula vegetal de proteínas candidatas a efetores de Sporisorium scitamineum, causador do carvão da cana-de-açúcar
• Beneficiário: Patricia Dayane Carvalho Schaker
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 16/16376-8 - Estudos funcionais de proteínas candidatas a efetores durante a interação Sporisorium scitamineum x cana
• Beneficiário: Natália de Sousa Teixeira e Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/25477-5 - Identificação de candidatos a interação e vias de respostas globais ativadas por efetores de Sporisorium scitamineum
• Beneficiário: Natália de Sousa Teixeira e Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 16/17545-8 - Contribuição de genes, genomas e elementos de transposição na interação entre plantas e micro-organismos: estudo de caso em cana-de-açúcar
• Beneficiário: Marie-Anne Van Sluys
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
• Processo FAPESP: 13/25599-2 - Estudo da modulação do metabolismo da cana-de-açúcar pelo fungo fitopatogênico Sporisorium scitamineum
• Beneficiário: Patricia Dayane Carvalho Schaker
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado