An overview of the transcriptional responses of tolerant and susceptible sugarcane varieties to borer (Diatraea saccharalis) infestation

• Autor(a) principal: Mello, Uilian Stefanello de
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28859
• topic: Cana-de-açúcar - Doenças e pragas; Cana-de-açúcar - Melhoramento genético; Cana-de-açúcar - Resistência a doenças e pragas; Diatraea saccharalis; Melhoramento Vegetal

A broca-da-cana (Diatraea saccharalis) é uma ameaça a produtividade da cana-de- açúcar. A obtenção de variedades tolerantes a D. saccharalis é uma alternativa ao controle da praga. Embora existam estudos sobre a relação entre a interação da broca com a cana-de-açúcar, pouco se conhece sobre os mecanismos moleculares que conferem tolerância às variedades de cana contra a broca. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o perfil transcricional de genótipos de cana-de-açúcar em resposta à infestação com a broca e identificar transcritos e genes diferencialmente expressos. Para isso, foram analisadas duas variedades de cana-de-açúcar, RB867515 e SP80-3280, consideradas tolerantes e sensíveis ao ataque da broca, respectivamente. O experimento foi conduzido em DIC, com três repetições, em casa-de-vegetação. Plantas individuais com 2 meses de cultivo foram infestadas com 20 larvas (3° - 4° ínstar). O material vegetal foi coletado após 12 horas da infestação com a broca para a extração do RNA total, que foi encaminhado para o sequenciamento usando o Illumina HighSeq 2500. A expressão diferencial foi analisada através da abundância de reads por transcrito/gene entre as plantas infestadas e o grupo controle usando os softwares KALLISTO versão 0.43.1 e STAR version 2.7.0a, tendo como referência para o alinhamento os transcritos do SUGIT (Sugarcane Iso-Seq Transcriptome) e genes do STP (Single Tiling Path). Os dados de abundância foram submetidos a análise de expressão diferencial usando o pacote DESeq2 1.6.3, implementado no software R versão 3.5.1. Os transcritos e genes diferencialmente expressos foram denominados de DETs (Differentially expressed transcripts) e DEGs (Differentially expressed genes), respectivamente. Foram identificados (FDR≤0.01) 927 DETs e 516 DEGs e ambos foram anotados usando pesquisas de similaridade. Os DETs e DEGs estão principalmente relacionados a vias do ácido jasmônico (JA), etileno (ET), proteínas de defesa, fotossíntese e metabolismo de açúcares/carbono. De forma geral, observou-se na variedade RB867515 uma maior regulação de vias do JA, ET e proteínas de defesa, assim como uma maior “down” regulação de vias fotossintéticas e do metabolismo de açúcares/carbono. Os resultados permitirão o estudo de mecanismos de resistência da cana-de-açúcar contra a broca e a seleção de novos alvos para o melhoramento e obtenção de cultivares resistentes.