Study of sugarcane metabolism modulation by the plant pathogenic fungus Sporisorium scitamineum (2017)
- Autores:
- Autor USP: SCHAKER, PATRICIA DAYANE CARVALHO - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LGN
- Assuntos: CANA-DE-AÇÚCAR; CARVÃO (DOENÇA DE PLANTA); EXPRESSÃO GÊNICA; FUNGOS FITOPATOGÊNICOS
- Palavras-chave do autor: Interação planta-patógeno
- Idioma: Inglês
- Resumo: Esta tese apresenta uma compreensão mais aprofundada da interação entre o fungo patogênico Sporisorium scitamineum e a cana-de-açúcar, doença conhecida como "carvão da cana". O desenvolvimento de uma longa estrutura similar a um "chicote" a partir do meristema de plantas infectadas é a principal característica da doença, permitindo a efetiva dispersão dos teliósporos no campo. As plantas doentes apresentam um teor reduzido de sacarose e qualidade do sumo, levando a perdas econômicas consideráveis. No primeiro capítulo, o perfil de expressão gênica do patógeno durante o seu desenvolvimento in planta - nos primeiros momentos da infecção e após a emissão do chicote - e in vitro foi avaliado utilizando a técnica RNA-Seq. Foram analisados os genes preferencialmente expressos em cada condição, diferencialmente expressos em relação ao crescimento em meio de cultura, ou expressos apenas durante a interação. Os resultados permitiram a elaboração de hipóteses sobre os mecanismos de patogenicidade, sobre os genes candidatos a efetores ativos e a identificação de agrupamentos de genes expressos apenas durante a interação. No segundo capítulo, para determinar o compartimento celular alvo de alguns dos efetores candidatos e estabelecer um protocolo viável para o estudo de proteínas de S. scitamineum foi utilizada a técnica de expressão transiente. Os quatro genes mais expressos durante os momentos iniciais da interação que fazem parte do secretoma do fungo foram fusionados ao gene quecodifica a proteína verde fluorescente (Citrina) e expressos em Nicotiana benthamiana. Os resultados de microscopia confocal e westernblots indicaram um acúmulo de cada uma das proteínas candidatas na membrana, citosol e/ou núcleo, além da ocorrência de modificações pós-traducionais. Esses dados oferecem novas oportunidades de estudo para a identificação de proteínas vegetais que interagem com tais efetores. No terceiro capítulo, as respostas transcricionais da cana-de-açúcar nos primeiros momentos de uma interação compatível e após o desenvolvimento do chicote foram analisadas utilizando novamente os dados obtidos a partir do dual RNAseq cana-carvão. Entre as principais respostas da cana destacou-se um aumento da expressão de genes que codificam fatores de transcrição do tipo MADS, indicando que o desenvolvimento do chicote pode usar uma rota semelhante à do florescimento, cuja sinalização parece iniciar logo nos primeiros momentos de colonização. Além disso, o desenvolvimento do chicote é acompanhado pelo aumento da transcrição de genes envolvidos em vias energéticas, e vias de síntese e sinalização hormonal. Genes que codificam para RGAs foram diferencialmente expressos e podem estar relacionados ao reconhecimento de efetores. No quarto capítulo, foi avaliado o perfil metabólico da cana-de-açúcar durante a progressão da doença, confirmando que no meristema de plantas infectadas ocorre um aumento da alocação de carbono em vias energéticas, além da regulação de váriosaminoácidos e mudanças em relação à composição da parede celular em resposta ao desenvolvimento do chicote. A abordagem metabólica também permitiu a identificação de uma provável micotoxina derivada de S. scitamineum. Os resultados obtidos neste estudo contribuíram para aumentar a compreensão da interação entre S. scitamineum e a cana-de-açúcar que se caracteriza pela alta complexidade e especialização ao hospedeiro, e poderão ser utilizados de forma a auxiliar a caracterização de variedades resistentes e contribuir para o melhoramento da cana-de-açúcar com resistência ao carvão
- Imprenta:
- Local: Piracicaba
- Data de publicação: 2017
- Data da defesa: 17.02.2017
-
ABNT
SCHAKER, Patricia Dayane Carvalho. Study of sugarcane metabolism modulation by the plant pathogenic fungus Sporisorium scitamineum. 2017. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2017. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-09082017-110317/. Acesso em: 24 abr. 2024. -
APA
Schaker, P. D. C. (2017). Study of sugarcane metabolism modulation by the plant pathogenic fungus Sporisorium scitamineum (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-09082017-110317/ -
NLM
Schaker PDC. Study of sugarcane metabolism modulation by the plant pathogenic fungus Sporisorium scitamineum [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-09082017-110317/ -
Vancouver
Schaker PDC. Study of sugarcane metabolism modulation by the plant pathogenic fungus Sporisorium scitamineum [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-09082017-110317/ - Análise genômica de isolados brasileiros de Cylindrospermopsis raciborskii com enfoque em cilindrospermopsina e fixação biológica de N2
- Genome-wide alternative splicing landscapes modulated by biotrophic sugarcane smut pathogen
- Didelphis albiventris: an overview of unprecedented transcriptome sequencing of the white-eared opossum
- Leaping into the unknown world of Sporisorium scitamineum candidate effectors
Como citar
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
