Estudos histológicos e moleculares da interação Musa spp. x Fusarium oxysporum f. sp. cubense

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Costa, Juliana Leles
• 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: Banana; Bananeira; Expressão gênica; Fusariose; Fusarium wilt; Gene expression; Histopathology; Histopatologia; Resistance to pathogens; Resistência a patógenos; Transcriptoma; Transcriptome
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-29052013-170512/

A doença da bananeira \'mal-do-Panamá\', causada pelo fungo Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) é uma das doenças mais destrutivas da bananeira e é considerada uma das seis doenças economicamente mais importante da história da humanidade. Algumas cultivares resistentes, como a \'BRS Platina\', foram lançadas pela Embrapa, porém para a sustentabilidade da resistência é necessário entender os mecanismos moleculares envolvidos na resposta de resistência e defesa. O objetivo deste estudo foi caracterizar o processo de infecção pelo Foc raça 1 em três cultivares contrastantes para a resistência e analisar o padrão transcricional no início da interação. A análise histopatológica indicou que o Foc raça 1 penetra pela raízes laterais e principal, colonizando os espaços inter e intracelular do córtex nas três cultivares. Foram visualizadas, hifas \'globosas\' na cultivar suscetível \'Maçã\' com a formação de estruturas de resistência, como clamidósporos. Na cultivar resistente \'BRS Platina\', foi observado por microscopia óptica no período inicial da interação (24 horas após inoculação) a indução de respostas de defesa da planta, como formação de zona de cicatrização, e aos 15 dias após inoculação, formação de tilose, presença de cristais de oxalato de cálcio e deposição de calose. Foi utilizada a tecnologia Illumina para sequenciamento massal de RNA e abordagens de bioinformática para identificar genes diferencialmente expressos (DE) relacionados com a resposta de defesa de bananeira em interações compatíveis e incompatíveis. O sequenciamento paired-end gerou um total de 113.632.486 fragmentos (reads) com alta qualidade. Do total de reads alinhados no genoma referência (\'DH-Pahang\'), 55.555.480 alinharam-se com genes conhecidos e anotados no genoma referência, sendo utilizados para a análise DE inoculado x não inoculado, permitindo detectar 2.307 genes para as três cultivares. Os genes anotados de cada cultivar foram comparados, sendo identificados quatro genes comuns para as três cultivares, dez compartilhados entre \'Maçã\' e \'Prata-anã\', 21 compartilhados entre \'BRS Platina\' e \'Maçã\', 114 compartilhados entre \'BRS Platina\' e \'Prata-anã\', além de 75 serem exclusivos de \'Maçã\', 599 de \'BRS Platina\' e 1484 de \'Prata-anã\'. O mecanismo de resistência/defesa ao Foc em \'BRS Platina\', ocorre em nível de percepção precoce na presença do patógeno desencadeando resposta de defesa inexistente em \'Maçã\', e com cinética distinta da cultivar com resposta intermediária (\'Prata-anã\'). Dessa forma, os resultados permitiram propor um modelo da resposta de defesa/resistência ao Foc raça 1 em bananeira, baseando-se no nível de indução de genes que codificam para proteínas de reconhecimento do patógeno (receptor like kinase), fatores de transcrição (WRKY e MYB); reforço e síntese de parede celular, degradação da parede celular do fungo (quitinase e glucanases), heat shocks, enzimas antioxidantes e na resposta visualizada pela histologia na cultivar \'BRS Platina\'. Sendo assim, este trabalho fornece novas perspectivas para estudos de análise funcional, identificação e anotação de novos genes relacionados a resposta de defesa e resistência ao Foc raça 1.