Exportar registro bibliográfico

Study of sugarcane metabolism modulation by the plant pathogenic fungus Sporisorium scitamineum (2017)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: SCHAKER, PATRICIA DAYANE CARVALHO - ESALQ
  • Unidades: ESALQ
  • Sigla do Departamento: LGN
  • Subjects: CANA-DE-AÇÚCAR; CARVÃO (DOENÇA DE PLANTA); EXPRESSÃO GÊNICA; FUNGOS FITOPATOGÊNICOS
  • Keywords: Interação planta-patógeno
  • Language: Inglês
  • Abstract: 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:
  • Data da defesa: 17.02.2017

  • How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      SCHAKER, Patricia Dayane Carvalho; VITORELLO, Claudia Barros Monteiro. Study of sugarcane metabolism modulation by the plant pathogenic fungus Sporisorium scitamineum. 2017.Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2017. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-09082017-110317/ >.
    • APA

      Schaker, P. D. C., & Vitorello, C. B. M. (2017). Study of sugarcane metabolism modulation by the plant pathogenic fungus Sporisorium scitamineum. Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-09082017-110317/
    • NLM

      Schaker PDC, Vitorello CBM. Study of sugarcane metabolism modulation by the plant pathogenic fungus Sporisorium scitamineum [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-09082017-110317/
    • Vancouver

      Schaker PDC, Vitorello CBM. Study of sugarcane metabolism modulation by the plant pathogenic fungus Sporisorium scitamineum [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-09082017-110317/


Digital Library of Intellectual Production of Universidade de São Paulo     2012 - 2020