ANÁLISE TRANSCRIPTÔMICA DA INTERAÇÃO DO ABACAXIZEIRO COM O
Pineapple mealybug wilt-associated virus
Nome: FERNANDA NUNES PERON
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 29/06/2018
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| JOSE AIRES VENTURA (M/D) | Co-orientador |
| PATRICIA MACHADO BUENO FERNANDES (M/D) | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| ANTONIO ALBERTO RIBEIRO FERNANDES | Examinador Interno |
| EDNA MARIA MORAIS OLIVEIRA | Examinador Externo |
| HELAINE CARRER | Examinador Externo |
| JOSE AIRES VENTURA (M/D) | Coorientador |
| PATRICIA MACHADO BUENO FERNANDES (M/D) | Orientador |
Páginas
Resumo: Ananas comosus var comosus é uma fruteira de grande valor econômico e nutricional. A produtividade da cultura do abacaxi é influenciada pela virose murcha do abacaxizeiro (MWP, do inglês mealybug wilt pineapple). Essa doença é causada pelo Pineapple mealybug wilt-associated virus (PMWaV) sendo as variantes PMWaV-1 e PMWaV-2 associadas aos sintomas da doença. Os sintomas decorrem da morte das raízes seguido de murcha e descoloração das folhas com avermelhamento e consequente alteração na floração e frutificação. O controle da disseminação da doença pela remoção das plantas sintomáticas não é satisfatório especialmente porque plantas assintomáticas infectadas servem de fonte de inóculo do vírus através de mudas infectadas. O transcriptoma diferencial entre plantas infectadas sintomáticas e assintomáticas foi avaliado por RNA-seq, ferramentas de bioinfomática e RT-qPCR para propor uma compreensão da patogênese do PMWaV em condições de campo. Adicionalmente proteínas foram confirmadas por análise de espectrometria de massa. Com base no genoma de referência de Ananas comosus, foram identificados 16.097 genes expressos sendo 268 reprimidos e 122 induzidos. A performace do RNA-seq foi confirmada para 14 genes direrencialmente expressos (DEGs) com uma correlação de Pearson satisfatória (R = 0,79). Análises de classificação funcional e enriquecimento revelaram indução de genes envolvidos na regulação da floração enquanto que os genes reprimidos foram predominantemente relacionados aos mecanismos de defesa a estresse abiótico e biótico. Entre eles, alguns fatores de transcrição (FT) WRKYs e MYBs; PRs; HSPs; AQPs e genes que codificam enzimas removedoras de ROS e transportadores de Cobre, Cálcio e Zinco foram reprimidos. Por outro lado, a expressão de genes responsivos a auxina foram positivamente regulados por ARFs. Observamos regulação hormonal mediada pela inibição da biossíntese de jasmonato (JA), indução da biossíntese de etileno (ET) e indução da expressão de genes responsivos a auxina e que foi relacionada ao desenvolvimento de sintomas. Uma rede de interação proteina-proteina foi predita
permitindo a visualização da interação dos produtos gênicos dos DEGs com agrupamento de chaperonas. A inibição da expressão dos genes que codificam as chaperonas ERDJ3B, BiP2 e RTM2 foi confirmada em plantas sintomáticas. Além disso, uma significativa correlação negativa (R = -0,715) entre os níveis de transcritos de RTM2 e PMWaV-2 foi identificada. Como a expressão desse vírus é predominante nas plantas sintomáticas, propomos RTM2 como um provável gene associado ao controle do deslocamento de PMWaV-2 via floema. Além disso, uma proteína HSP20 foi identificada somente nas amostras de plantas assintomáticas reforçando a hipótese do envolvimento de uma HSP20 no controle da infecção. Foram também identificadas as proteínas HSP70, CaM e CRT. Estas proteínas tiveram a expressão gênica reprimida nas plantas sintomáticas apontando para o estresse no retículo endoplasmático (RE) como reposta a infecção pelo PMWaV. Como os vírus necessitam da maquinaria celular, admiti-se que as plantas de abacaxi reprimam a expressão de chaperonas residentes no RE na via UPR (do inglês, unfolfed protein response) como estratégia para limitar o patógeno no sítio de infecção. Contudo, com a inbição da via SAR (do inglês, systemic acquired resistance) e da expressão de RTM2, possíveis barreiras ao deslocamento de PMWaV-2 foram suprimidas. Além disso, a expressão de IRE1 revela a ativação da UPR para a morte celular por apoptose. Assim, surpreendentemente conclui-se que a infecção por PMWaV-2 desencadeia a resposta hipersensitiva através da UPR além de modular a expressão de genes R. Diante do exposto, esta tese contribui para a revisão dos métodos adotados para o manejo de MWP tanto a nível dos tratos culturais como a nível de melhoramento genético do abacaxi.
