Identificação e caracterização parcial de genes diferencialmente expressos na interação tomateiro-Meloidogyne incognita

• Ano de defesa: 2005
• Autor(a) principal: Lau, Elene Yamazaki
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Gene de resistência; Meloidogyne incognita; Biblioteca subtrativa; cDNA; PCR quantitativa; Fisiologia de Plantas Cultivadas
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/18607

Meloidogyne incognita é um nematóide endoparasita sedentário que induz a formação de galhas nas raízes das plantas suscetíveis. Em tomateiros com o gene Mi-1, as células próximas ao estilete dos juvenis de segundo estágio exibem reação de hipersensibilidade (HR) a partir de oito a doze horas após a inoculação. Esse trabalho objetivou identificar e caracterizar parcialmente genes envolvidos nas vias de transdução de sinais e nas respostas de defesa do tomateiro a Meloidogyne incógnita mediadas pelo gene Mi-1 utilizando a técnica de hibridização subtrativa seguida de amplificação por PCR (suppressive subtractive hybridization, SSH). A partir dos cultivares quase isogênicas de tomateiros Moneymaker (suscetível) e Motelle (resistente) inoculados com M. incognita foram construídas duas bibliotecas subtrativas enriquecidas para genes diferencialmente expressos na interação incompatível (MoI 24h e MoI 72h) e uma biblioteca para a interação compatível (MMI 24h). Foram seqüenciados 81 clones da biblioteca MoI 72h, 26 da MMI 24h e 620 da MoI 24h. As análises subseqüentes se concentraram nesta última porque as outras duas apresentaram elevada redundância ou muitos ESTs (Expressed Sequence Tags) com similaridade a genes não caracterizados. Na análise de expressão por macroarranjo, 126 (41%) entre os 307 clones não redundantes de cDNAs apresentaram expressão diferencial. A análise de Northern blot não apresentou sensibilidade suficiente para evidenciar diferenças nos níveis de expressão. Vinte e um genes foram submetidos à análise de expressão por PCR quantitativa e, entre estes, oito apresentaram indução duas horas após a inoculação. A classificação dos ESTs em categorias funcionais em potencial mostrou que 31% deles têm relação com resposta de resistência, resposta a patógenos, proteção à célula, sinalização celular ou a estresse abiótico. Os ESTs classificados como não caracterizados corresponderam a 26%. Entre os ESTs com similaridade a genes induzidos nessa interação relatados previamente, estão inibidores de proteases, quitinase, aquaporina, fenilalanina amônia liase, Ki1 e peroxidase. Entre os ESTs relacionados com defesa relatados em outros patossistemas estão os similares a genes que codificam para MAPK4, defensinas, proteínas de transferência de lipídios, PR10 e proteína 14-3-3. Os genes semelhantes a MtN19, D13F MYB ST1 e cinase dependente de cálcio parecem apresentar mais de uma cópia no genoma e os genes semelhantes a Myb1, gene relacionado à resposta de resistência, gene envolvido com a resistência sistêmica adquirida, Ki1 e a defensina parecem estar presentes em cópia única no genoma. Os transcritos dos genes correspondentes aos clones SSH08D08 (MtN19), SSH09A10 (peroxidase 10), SSH10H09 (semelhante a Ki1) e SSH09D04 (defensina) possuem cerca de 2,5 kb, 1,2 kb, 1,8 kb e 0,5 kb, respectivamente. A presença de muitos genes relacionados com defesa e a ausência de genes do patógeno na biblioteca demonstra que a subtração foi eficiente para enriquecer para genes diferencialmente expressos. A grande quantidade de genes identificados e parcialmente caracterizados fornece subsídios para o estudo funcional visando caracterizar as vias de respostas de defesa mediadas pelo gene Mi-1.