Transmissibilidade de Magnaporthe oryzae por sementes de trigo, e deleção e caracterização do gene BIN1 do patógeno

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Teixeira, Glauco Antônio
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFLA
Texto Completo: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/3651
Resumo: Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agronomia/Fitopatologia, área de concentração Patologia de Sementes e Microscopia Eletrônica, para a obtenção do título de Doutor.
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spelling Transmissibilidade de Magnaporthe oryzae por sementes de trigo, e deleção e caracterização do gene BIN1 do patógenoBrusonePotencial inóculoSilenciamento gênicoMicroscopia eletrônicaBlast diseaseInoculum potentialGen silencingElectron microscopeCNPQ_NÃO_INFORMADOTese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agronomia/Fitopatologia, área de concentração Patologia de Sementes e Microscopia Eletrônica, para a obtenção do título de Doutor.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ)Patologia de Sementes e Microscopia EletrônicaDentre as doenças fúngicas da cultura do trigo, a brusone, causada por Magnaporthe oryzae, tem se destacado nos últimos anos. Sua principal forma de disseminação entre lavouras é por meio das sementes. Assim, este trabalho foi realizado com os objetivos de estudar a transmissibilidade de M. oryzae por sementes de trigo e os efeitos dos potenciais de inóculo no desenvolvimento inicial das plantas e nocautear o gene Bin1 do patógeno para verificar o comportamento dos mutantes in vitro e quando inoculados em plantas de cevada. Foram realizados os testes de germinação e incidência (blottertest) e o teste de vigor. Para visualização do interior das sementes, utilizou-se a microscopia eletrônica de varredura. O tipo selvagem Bin1-Guy11 de Magnaporthe oryzae foi transformado pela técnica de protoplastos e os mutantes foram selecionados em meio completo contendo 300 μg/mL de higromicina B. Avaliaram-se o crescimento micelial, a germinação de esporos e a formação de apressórios. O teste de patogenicidade foi realizado utilizando-se plantas de cevada. Em ambas as cultivares, a germinação das sementes diminuiu com o aumento do tempo de exposição das sementes ao inóculo, enquanto a incidência de M. oryzae nas sementes aumentou. O índice de velocidade de emergência (IVE), o estande inicial (EI), o estande final (EF) e a diferença de estandes (EI-EF) não diferiram entre si, para ambas as temperaturas de 20 e 25 °C. Porém, a altura das plantas e o peso seco foram maiores na temperatura de 25 °C. Para a cultivar MGS Brilhante, nas sementes não inoculadas, o IVE diminuiu com o aumento do tempo de exposição das sementes ao meio osmoticamente modificado e, para as sementes inoculadas, o IVE aumentou até próximo ao tempo de 48 horas de exposição, a partir do qual começou a diminuir. EI e EF diminuíram com o aumento do tempo de exposição das sementes ao meio, inclusive na presença do fungo. No entanto, esta queda foi mais acentuada quando na presença apenas do meio osmoticamente modificado. EI e EF, a partir de 72 horas de exposição, foram maiores nas sementes inoculadas que nas não inoculadas com o fungo. A diferença nos estandes aumentou com a maior exposição das sementes, sendo mais acentuado para as sementes apenas em contato com o meio, sem a presença do fungo. Tanto a altura de plantas quanto o peso seco diminuíram com o aumento do tempo de exposição das sementes, mesmo na ausência do fungo. Ao contrário, a cultivar BRS 264 apresentou menor germinação, IVE, EI, EF e EF-EI e maior incidência nos tratamentos com sementes inoculadas, quando comparados com as não inoculadas. Por meio da microscopia eletrônica de varredura verificou-se que houve deformações nos tecidos das sementes de ambas as cultivares submetidas aos diferentes potenciais de inoculação, à medida que se aumentou o tempo de exposição, tendo esse efeito sido mais expressivo na cultivar BRS 264. Em tecidos foliares, observou-se maior padrão de colonização na cultivar BRS 264, não tendo havido diferença entre os isolados. Três mutantes (bin1-13, bin1-19 e bin1-23) e um ectopic (bin1-24) foram obtidos. O tipo selvagem Bin1-Guy11 apresentou maior taxa de crescimento micelial (TCM ) que os isolados bin1-13, bin1-23, bin1-19 e bin1-24 em meio completo, e o tipo selvagem Bin1-Guy11 e o bin1-24 (ectopic) mostraram TCM maior que os outros isolados, em meio mínimo. A germinação de conídios não se diferenciou significativamente entre os tratamentos. No entanto, o tipo selvagem Bin1-Guy11 e o ectopicbin1-24 apresentaram mais apressórios formados que os outros mutantes. O tipo selvagem Bin1-Guy11 produziu mais lesões por folha que os mutantes. Portanto, conclui-se que M. oryzae interfere negativamente no desempenho das sementes de trigo e que a presença do restritor hídrico contribuiu para a queda do desempenho das mesmas. Também os sintomas da brusone foram fortemente reduzidos quando o gene Bin1 foi deletado.Among the fungal diseases of wheat, wheat blast, caused by Magnaporthe oryzea, has emerged in recent years. Its main form of dissemination among crop fields is by seeds. This work aimed to study the transmissibility of M. oryzae by wheat seeds and the effects of inoculum potential in plant development and knock out the Bin1gene pathogen to verify the behavior of mutants in vitro and when inoculated on barley plants. Germination tests and incidence (blotter test) and vigor tests were performed. Images of inside part of the seeds were obtained using the scanning electron microscope. The wild-type Guy11-Bin1M.oryzae was transformed by protoplast technique and mutants were selected in complete medium containing 300μg/mL of hygromycin B. It has been evaluated the mycelial growth, spore germination and appressorium formation. The pathogenicity test was performed using barley plants. In both cultures, the germination decreased with increasing exposure time of the inoculum to seed, while the incidence of M. oryzae increased. The emergence rate index (ERI), initial stand (IS), final stand (FS) and stands difference (IS-FS) did not differ for both temperatures of 20 and 25 °C. However, plant height and dry weight were higher at 25 °C. For cultivar MGS Brilhante, seeds not inoculated, the ERI decreased with increasing time of exposure of seeds to osmotically modified medium, and for the inoculated seeds, the ERI increased until near the time of 48h exposure, from which began to decline. The IS and FS decreased with increasing the time of exposure of the seeds to the environment, even in the presence of the fungus. However, this decrease was more pronounced only in the presence of osmotically modified medium. The IS and FS, from 72h of exposure were higher in inoculated seeds than in non- inoculated with the fungus. The difference in the stands increased with increasing exposure of seeds, more pronounced for seeds only in contact with the medium, without the presence of the fungus. Both plant height and the dry weight decreased with increasing time of exposition, even in the absence of the fungus. In contrast , BRS 264 showed lower germination, ERI, IS, FS and IS-FS and higher incidence in treatments with inoculated seeds compared with non-inoculated. By scanning electron microscopy showed that there were strains in the tissues of seeds of both cultivars subjected to different potentials of inoculation, as was increased exposure time, and this effect was larger in BRS 264. In leaf tissues, we observed a higher colonization pattern on BRS 264, with no differences among the isolates. Three mutants (13-Bin1, 19-Bin1 and 23-Bin1) and ectopic (24-Bin1) were obtained. The wild-type Guy11-Bin1 showed the highest mycelial growth index (MGI) that isolates 13-Bin1,19-Bin1, 23-Bin1 and 24-Bin1, in complete medium, and the wild-type Guy11-Bin1 and 24-Bin1 (ectopic) MGIhave shown larger than the other isolates in minimal medium. Conidia germination did not differ significantly between treatments. However, the wild-type Guy11-Bin1 and ectopic 24-Bin1 showed more appressoria formed thanthe others mutants. Also, the wild-type Guy11-Bin1produced more lesions per leaf than the mutants. Therefore, it has been concluded that M. oryzaehas impacted negatively on the performance of wheat seeds and that the presence of water restrictor contributed to the decrease in performance of the them. Also, the blast symptoms were significantly reduced when the Bin1 gene was deleted.UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRASDFP - Departamento de FitopatologiaUFLABRASILMachado, José da CruzAlves, EduardoSouza, Elaine Aparecida deFerreira, Maria AlvesGuimarães, Renato MendesCornélio, Vanda Maria de OliveiraTeixeira, Glauco Antônio2014-09-11T12:54:00Z2014-09-11T12:54:00Z2014-09-112014-03-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfTEIXEIRA, G. A. Transmissibilidade de Magnaporthe oryzae por sementes de trigo, e deleção e caracterização do gene BIN1 do patógeno. 2014. 87 p. Tese (Doutorado em Agronomia/Fitopatologia) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/3651info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2023-05-11T18:25:08Zoai:localhost:1/3651Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2023-05-11T18:25:08Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false
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