Resistência à ferrugem do cafeeiro: mapeamento genético, físico e análise da expressão gênica em resposta a infecção de H. vastatrix

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Diola, Valdir
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Controle da maturação e senescência em órgãos perecíveis; Fisiologia molecular de plantas superiores; Doutorado em Fisiologia Vegetal; UFV
• Palavras-chave em Português: Ferrugem do cafeeiro; Contig; Resposta de defesa; Genes de sinalização; TDFs; Coffee leaf rust; Defense response; Signalling genes; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::FISIOLOGIA DE PLANTAS CULTIVADAS
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/976

A ferrugem alaranjada causada pelo fungo biotrófico Hemileia vastatrix é uma das doenças que mais causa prejuízos econômicos aos cafeicultores. O melhoramento genético de cafeeiros visando obtenção de cultivares resistentes é lento e os estudos moleculars de identificação dos genes de resistência a H. vastatrix ainda são pouco informativos. Este estudo teve como objetivo obter informações de genética estrutural e funcional desta interação incompatível. Avaliou- se uma população UFV F2421-4 (Híbrido de Timor x Catuaí) com 224 cafeeiros segregantes para um gene que confere resistência a raça II de H. vastatrix. Foi obtido um mapa genético saturado com 25 marcadores AFLP que possibilitou a elaboração do mapa genético de alta densidade com 6 marcadores SCARs delimitando uma região cromossômica de 9,45 cM e flanqueando o gene de resistência a 0,7 e 0,9 cM. Os marcadores SCARs constituem-se as primeiras ferramentas disponíveis para estratégias para obter a resistência à ferrugem do cafeeiro por seleção assistida por marcadores moleculares. O mapa genético de maracdores SCARs orientou a construção do contig com 4,7 cM e ~360 kb, obtido pelo ordenamento de 5 clones BAC que continham simultânea a presença de dois marcadores. Foram isolados dois clones BAC portadores dos marcadores que flanqueiam o gene de resistência compreendendo a uma região ~120 kb. A obtenção do contig possibilitará a clonagem do primeiro gene de resistência a ferrugem em café. No estudo de expressão gênica diferencial foram identificados 108 Fragmentos Derivados de Transcritos (TDF) através da técnica de cDNA- AFLP, sendo 93 desta similares com genes envolvidos em processos biológicos de metabolismo, crescimento, ativação gênica, sinalização, respostas de defesa e degradação controlada de proteínas. Destes, foram selecionados 21 TDFs potencialmente envolvidos na sinalização e respostas de defesa para a análise de expressão por PCR em tempo real. Os genes selecionados são ativados 12 h pós-inoculação. Aqueles classificados como envolvidos na sinalização apresentaram maior expressão 24 h após a inoculação e para defesa, aumentaram a expressão exponencialmente até 72 h. Para TDFs similares a genes de sinalização, o maior nível de expressão foi observado para um gene NBS-LRR e, para a resposta de defesa, um gene que codifica para proteínas relacionadas à patogênese PR5 (semelhantes à Taumatina). O TDF NBS-LRR é um gene candidato do reconhecimento do elicitor do patógeno e PR5 pode ter um importante papel na resposta de defesa em cafeeiro. A identificação de genes diferencialmente expressos em cafeeiro constitui-se numa importante informação para compreender o mecanismo molecular de resistência à ferrugem.