Depiction of shared components in flowering pathway and smut whip development pathway in sugarcane (2022)
- Authors:
- Autor USP: SEHGAL, DEEPAK - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LGN
- DOI: 10.11606/T.11.2022.tde-11052022-153108
- Subjects: CANA-DE-AÇÚCAR; CARVÃO (DOENÇA DE PLANTA); EXPRESSÃO GÊNICA; FLORAÇÃO; FUNGOS FITOPATOGÊNICOS; REAÇÃO EM CADEIA POR POLIMERASE; REGULADORES DE CRESCIMENTO VEGETAL; TRANSCRIÇÃO GÊNICA
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A cana-de-açúcar é uma das culturas de rendimento industrial e agrícola mais valiosas, sendo cultivada atualmente em mais de 100 países em todo o mundo, e também contribui significativamente para a economia brasileira. A doença do carvão da cana, causada pelo fungo biotrófico basidiomiceto Sporisorium scitamineum, é uma ameaça proeminente para a cana-de-açúcar, custando até 80% do rendimento e, por sua vez, tem grande impacto econômico. Portanto, desvendar os componentes do crosstalk molecular entre os fungos de carvão e a cana-de-açúcar é imperativo para encontrar uma solução para gerenciar essa doença e proteger os meios de subsistência dos agricultores em todo o mundo. Este trabalho teve como objetivo contribuir para estes estudos, entendendo a correlação dos fungos de carvão e a via de floração da cana-de-açúcar. No primeiro capítulo, a compreensão atual da via de floração na planta modelo Arabidopsis thaliana e a correlação dos fungos de carvão com a via de floração foi revisada. Os fungos de carvão são biotróficos por natureza e geralmente infectam espécies de gramíneas, sendo que algumas das espécies modulam as estruturas florais das plantas hospedeiras e interferem na via de floração para sobreviver e se reproduzir. Como a cana-de-açúcar também é uma espécie de gramínea, hipotetizamos a existência de um mecanismo semelhante no patossistema do fungo de carvão da cana-de-açúcar. Desta forma o objetivo geral deste trabalho é entender essa correlação estudando ainteração cana-carvão em nível molecular, focando especificamente nos componentes da via de floração. No segundo capítulo, usamos RNASeq para gerar perfis transcricionais de genótipos resistentes (SP80- 3280) e suscetíveis ao carvão (IAC66-6) 48 horas após a inoculação com o fungo de carvão e utilizando redes de co-expressão estudamos o efeito da infecção do fungo em níveis de expressão de ortólogos putativos de genes de floração em cana-de- açúcar. Nossos dados revelaram que os fungos de carvão provocam um padrão de expressão antagônico de genes de floração em dois genótipos de cana-de-açúcar com níveis contrastantes de tolerância à doença. O perfil transcricional e as redes de co-expressão do genótipo resistente sugerem a repressão da via de floração e, ao contrário, os dados do genótipo suscetível ao carvão sugerem que o fungo induz a ativação da via de floração. Nossos resultados também indicaram a potencial regulação epigenética no patossistema da cana-de-açúcar. As plantas em geral aceleram o processo de transição floral sob condições de estresse para se reproduzir antes de sucumbirem ao estresse, e nossos resultados especificamente para o genótipo suscetível sugerem que potencialmente, um mecanismo semelhante também existe na cana-de-açúcar. No terceiro capítulo, com base nesses resultados, realizamos um estudo exploratório para avaliar a influência de um conhecido repressor de floração, o etefon, na interação cana-carvão em nível fisiológico e molecular. Nenhumimpacto fisiológico na progressão da doença do carvão ou no processo de desenvolvimento do chicote foi observado devido ao tratamento com ethephon nos momentos avaliados. O efeito do ethephon nos genes candidatos à floração varia de acordo com o genótipo e o estádio de desenvolvimento, e o ethephon parece potencialmente ter a capacidade de modular o comportamento de expressão dos genes candidatos à floração independentemente do fungo, já que todos os genes candidatos à floração testados apresentaram menor expressão nas amostras tratadas com ethephon em comparação com as não tratadas no genótipo suscetível. Este estudo forneceu, pela primeira vez, uma análise aprofundada da correlação de genes relacionados ao florescimento no patossistema cana-de-açúcar e incentiva a ideia de que os fungos de carvão têm o mesmo modus operandi que outras espécies de fungos do carvão para interferir na via de floração para sua própria finalidade de crescimento e reprodução. Este é o primeiro estudo na direção de descrever os componentes compartilhados nas vias de desenvolvimento da floração e do chicote e deve encorajar estudos mais detalhados no futuro para desvendar todos os componentes nessas duas vias genéticas distintas. Essas informações ajudarão a encontrar melhores soluções de manejo para a doença do carvão na cana-de-açúcar
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2022
- Data da defesa: 30.03.2022
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
SEHGAL, Deepak. Depiction of shared components in flowering pathway and smut whip development pathway in sugarcane. 2022. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11151/tde-11052022-153108/. Acesso em: 18 maio 2025. -
APA
Sehgal, D. (2022). Depiction of shared components in flowering pathway and smut whip development pathway in sugarcane (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11151/tde-11052022-153108/ -
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Sehgal D. Depiction of shared components in flowering pathway and smut whip development pathway in sugarcane [Internet]. 2022 ;[citado 2025 maio 18 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11151/tde-11052022-153108/ -
Vancouver
Sehgal D. Depiction of shared components in flowering pathway and smut whip development pathway in sugarcane [Internet]. 2022 ;[citado 2025 maio 18 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11151/tde-11052022-153108/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.11.2022.tde-11052022-153108 (Fonte: oaDOI API)
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