Perfis de expressão gênica temporal de cana-de-açúcar infectada por ferrugem alaranjada

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Correr, Fernando Henrique
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Puccinia kuehnii; Saccharum; RNA-Seq; Transcriptoma; Transcriptome
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-02052017-102628/

A ferrugem alaranjada é uma doença foliar que afeta a cana-de-açúcar, tendo ganho destaque como uma das principais doenças da cultura. Causada pelo fitopatógeno biotrófico Puccinia kuehnii, foi relatada em diversos países da América do Sul, incluindo o Brasil. Entender o comportamento desta doença é importante na compreensão de seus mecanismos de infecção. Para isso, o propósito deste trabalho é avaliar o transcriptoma, por sequenciamento de RNA, da resposta da cana-de-açúcar à infecção por P. kuehnii durante o estabelecimento da doença. O material biológico utilizado correspondeu a folhas de cana-de-açúcar do cultivar suscetível SP89-1115, amostrados no momento da inoculação dos esporos (0 h), 12 horas após a inoculação (hai), 24 hai, 48 hai, 5 dias e 12 dias após a inoculação da ferrugem alaranjada. Após o pré-processamento das leituras, foi realizado o mapeamento de aproximadamente 800 milhões de leituras, utilizando como referência um transcriptoma de cana-de-açúcar obtido a partir do sequenciamento de seis genótipos distintos. Posteriormente, foi realizada a análise de expressão diferencial: i) em um teste do tipo Análise de Variância, ii) entre a comparação de cada tempo após a infecção contra 0 h e iii) pela comparação de tempos adjacentes. Por essa última estratégia, a maioria dos transcritos diferencialmente expressos ocorreu em 12 hai, 48 hai e 12 dai. Através do enriquecimento funcional foram evidenciados processos relacionados principalmente à fotossíntese e oxirredução, importantes na manutenção do metabolismo e sinalização celular sob perturbação. Os perfis de expressão gênica temporal dos transcritos anotados de acordo com termos da base Gene Ontology, por sua vez, mostraram ondas invertidas de repressão e estímulo entre as comparações 12 hai vs 0 h e 48 hai vs 24 hai. Através da segunda análise de expressão diferencial houve indícios de que os níveis de expressão dos transcritos eram similares entre 0 h e 48 hai. Portanto, P. kuehnii pode ter agido no sentido de repressão das vias de resposta de defesa nas primeiras horas seguidas da inoculação, desfavorecendo mecanismos de acúmulo de fitormônios e deposição de lignina na parede celular. O cultivar de cana-de-açúcar pode ter sido prejudicado pela ausência de sistemas de reconhecimento e/ou no combate às proteínas efetoras do patógeno, de modo a ter sido modulado para o estabelecimento fúngico, havendo evidências do restabelecimento parcial da homeostase celular em 48 hai.