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Tesis Doctoral
DOI
Documento
Autor
Nombre completo
Natália de Sousa Teixeira e Silva
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2018
Director
Tribunal
Verdi, Maria Carolina Quecine (Presidente)
Camargo, Luis Eduardo Aranha
Pascholati, Sergio Florentino
Souza, Alessandra Alves de
Título en inglés
Functional analysis of candidate effector proteins during Sporisorium scitamineum x sugarcane interaction
Palabras clave en inglés
Effector biology
Expression profile
Functional genomics
Plant-pathogen interaction
Subcellular location
Sugarcane smut
Resumen en inglés
Sugarcane smut is a worldwide distributed disease important to agribusiness, since it can affect sugarcane yield drastically. The disease is caused by the Basidiomycete Sporisorium scitamineum, a biotrophic fungus that colonizes mainly sugarcane. Sugarcane-smut interaction has been extensively studied by this research group for the past few years in their various aspects, considering both the pathogen attack and plant defenses. This work aimed to functionally address fungal candidate effector proteins associated with this pathosystem. Effectors are essential to modulate host metabolism to allow pathogen colonization. The identification of such proteins may assist in recognition of resistance genes relevant to genetic breeding programs. Based on the complete genome sequence of S. scitamineum and the dual transcriptomic data candidate genes were selected in silico. Selection strategies were based on the predicted secretome and differential expression levels of the genes in planta. Candidate effectors were analyzed regarding their expression pattern, subcellular location and influence over basal plant defenses and plant immunity. The results showed that the S. scitamineum candidate effector genes are expressed under the influence of the host genotype. It was observed various expression patterns in the set of selected genes and differential subcellular localization patterns. These results will enable future researches considering virulence level of different isolates and also help decision making in plant breeding programs.
Título en portugués
Análise funcional de proteínas candidatas a efetores durante a interação Sporisorium scitamineum x cana
Palabras clave en portugués
Biologia de efetores
Carvão da cana-de-açúcar
Genômica funcional
Interação planta-patógeno
Localização sub celular
Perfil de expressão gênica
Resumen en portugués
O carvão da cana-de-açúcar é uma doença cosmopolita de grande importância para o agronegócio, uma vez que pode afetar a produtividade da cultura. A doença é causada pelo basidiomiceto Sporisorium scitamineum, fungo biotrófico que coloniza exclusivamente a cana-de-açúcar. A interação cana-carvão vem sendo extensivamente estudada por este grupo de pesquisa nos últimos anos em seus vários aspectos, considerando as atividades de ataque e defesa do patógeno e da planta, respectivamente. Este trabalho teve como finalidade o estudo funcional de proteínas candidatas a efetores neste patossistema. Efetores são moléculas essenciais na manipulação do metabolismo e fisiologia do hospedeiro de forma a permitir sua colonização. A identificação de tais proteínas auxilia no reconhecimento de genes de resistência podendo gerar informações relevantes a programas de melhoramento genético na produção de variedades resistentes. A estratégia de seleção utilizada se baseia em características do secretoma predito e da expressão diferencial de genes do patógeno in planta. Os candidatos foram analisados quanto ao padrão de expressão gênica, à localização sub celular e sua influência sobre a defesa basal e imunidade em plantas. Os resultados demonstraram que a expressão dos genes que codificam para as proteínas efetoras de S. scitamineum e é influenciada pelo genótipo das plantas infectadas. Foram observadas variações no padrão de expressão entre o conjunto de efetores selecionados, bem como padrões diferenciais de localização sub celular e influência sobre a imunidade em plantas. Os resultados gerados por este trabalho servirão de subsídio para estudos futuros sobre os níveis de virulência dos diferentes isolados do patógeno bem como para auxiliar a tomada de decisão em programas de melhoramento genético de variedades resistentes ao carvão da cana.
 
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Fecha de Liberación
2021-07-14
Fecha de Publicación
2019-07-26
 
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