Molecular, biochemical and microscopic aspects of the cassava-Xanthomonas anoxopodis pv. manihotis interaction

• Autor(a) principal: Freitas, Cecília Chagas de
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27449
• topic: Mandioca - Doenças e pragas; Xanthomonas axonopodis pv. manihotis; qRT-PCR; Fitopatologia

A mandioca (Manihot esculenta) é cultivada essencialmente nas regiões tropicais e subtropicais e é a quarta cultura alimentar mais importante do mundo. A bacteriose da mandioca, causada pela bactéria Xanthomonas axonopodis pv. manihotis é umas das mais importantes doenças da mandioca, podendo causar perdas de até 100% na produção. Entretanto, informações sobre mecanismos bioquímicos e moleculares envolvendo a interação Xam-mandioca, bem como a translocação vascular no interior dos vasos da planta ainda é limitado. Com o objetivo de entender os mecanismos envolvidos nas respostas de defesa da planta contra Xam, cultivares de mandioca, Cacau e Fécula Branca, suscetível e resistente, respectivamente foram usados nas análises das enzimas de defesa, peroxidase (POX), polifenoloxidase (PPO), catalase (CAT), β,1-3- glucanase (GLU), quitinase (CHI) e fenilalanina anônioliase (PAL), bem como na acumulação de peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ) e aldeído malônico (MDA). Usando o RT-qPCR, o perfil da expressão dos genes relacionados com defesa, peroxidase (POX72), catalase (CAT2), β,1-3- glucanase (GLU), qhitinase (CHI), proteína relacionada a patogênese 5 osmotina (PR-5), etileno ERF2 (ET) e proteína CC-NBS- LRR (CC) foram estudados. Adicionalmente, a translocação vascular de Xam foi analisada por microscopia confocal, usando um isolado marcado com GFP. A incidência da bacteriose e a população de Xam foram significativamente menores no cultivar Fécula Branca quando comparado com Cacau. As atividades da POX, PPO e GLU foram detectadas 24 horas após a inoculação (hai) em Fécula Branca. Em contraste, a atividade em Cacau foi detectada apenas ás 72 hai. Adicionalmente, as atividades da PAL, CHI e CAT foram maiores em Fécula Branca. A concentração de MDA não mostrou nenhuma correlação com o progresso da doença e a concentração de H 2 O 2 apresentou um pico ás 120 hai, exatamente no decréscimo do crescimento bacteriano. Baseado no RT-qPCR as expressões de POX, GLU e PR-5 foram detectadas mais cedo no cultivar resistente (24 hai), em contraste com o susceptível (72 hai para POX e GLU e 120 hai para PR-5). As expressões de ET, CAT e CHI foram maiores em Fécula Branca e a expressão de CC não apresentou nenhuma resposta nos tempos de coleta. A translocação de Xam-GFP pode ser detectada aos 6 cm para baixo e para cima nos caules de mandioca. Em conjunto, estes resultados mostram que uma resposta mais eficiente de defesa da mandioca baseada na atividade e expressão de proteínas relacionadas com defesa e genes respectivamente, limitou o crescimento bacteriano e contribuíram para resistência da mandioca à bacteriose.