Tese |
Título |
EXPRESSÃO RELATIVA DE GENES CANDIDATOS DE RESISTÊNCIA À ANTRACNOSE E À MANCHA ANGULAR NO FEIJÃO COMUM |
Autor |
LOVATTO, MAIKE |
Unidade |
Pós-Graduação em Genética e Melhoramento |
Área de Concentração |
Genética e Melhoramento |
Orientador |
Maria Celeste Gonçalves Vidigal |
Co-Orientador(es) |
Pedro Soares Vidigal Filho |
Banca Examinadora |
Deonísio Destro Juliana Parisotto Poletine Mariana Vaz Bisneta Maria Paula B. Nunes Maria Celeste Gonçalves Vidigal |
Data de Defesa |
13/10/2023 |
Resumo |
A antracnose e a mancha angular estão entre as principais doenças do feijão comum, causando redução no rendimento de cultivares suscetíveis em ambientes favoráveis ao desenvolvimento das doenças. Pesquisas realizadas evidenciaram que as cultivares de feijão comum Califórnia Dark Red Kidney (CDRK) e Amendoim Cavalo (AC) são resistentes a múltiplas raças de Colletotrichum lindemuthianum e que a cultivar CDRK também é resistente à raça 63-39 de Pseudocercospora griseola. Diante disso, o presente estudo teve por objetivo quantificar a expressão relativa de genes candidatos próximos da região genômica dos loci CoPv01CDRK/PhgPv01CDRK e Co-AC das cultivares CDRK e AC, respectivamente. A expressão relativa dos genes candidatos das cultivares CDRK e AC inoculadas com a raça 73 de C. lindemuthianum foi avaliada 24, 48, 72, 96 e 120 horas após a inoculação e no controle (mock). A expressão relativa dos genes na cultivar CDRK inoculada com a raça 63-39 de P. griseola foi avaliada 24, 72, 120, 168 e 216 horas após a inoculação e no controle (mock). Os resultados evidenciaram que o gene Phvul.001G246300 respondeu, de maneira acentuada, à infecção por ambos os patógenos na cultivar CDRK, sugerindo ser o principal candidato aos loci CoPv01CDRK/PhgPv01CDRK. Este gene é hipoteticamente responsável por codificar um receptor de ácido abscísico (ABA), denominado receptor pyrabactin resistance - PYR1-like protein. Este receptor desempenha a mediação entre ABA e ácido jasmônico (JA) nas respostas desencadeadas por esses hormônios. Na cultivar AC, o gene Phvul.001G244500 mostrou-se induzido pelo patógeno, indicando ser o principal candidato ao locus Co-AC. Este gene hipoteticamente codifica um fator de transcrição do tipo Basic helix-loop-helix (bHLH). Este fator de transcrição pode estar envolvido com a sinalização e ativação em cascata da resposta de resistência das plantas. Os genes PR1a, PR1b e PR2 também foram induzidos pelos patógenos e demonstraram padrões de expressão distintos entre as cultivares. Esses resultados são cruciais para o avanço no desenvolvimento de cultivares de feijão comum resistentes à antracnose e à mancha angular. Além disso, eles contribuem para o entendimento dos mecanismos moleculares de defesa das plantas às doenças, o que pode resultar em estratégias de manejo mais eficazes no futuro |
Palavras-chave |
Phaseolus vulgaris L., Colletotrichum lindemuthianum, Pseudocercospora griseola. |
Title |
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Abstract |
Anthracnose and angular leaf spot are among the main diseases of common bean, causing yield losses of the susceptible cultivars in environments favourable to disease development. Studies have shown that the common bean cultivars California Dark Red Kidney (CDRK) and Amendoim Cavalo (AC) are resistant to multiple races of Colletotrichum lindemuthianum, and that the CDRK cultivar is also resistant to the 63-39 race of Pseudocercospora griseola. This study aimed to quantify the relative expression of candidate genes near to the genomic regions of the CoPv01CDRK/PhgPv01CDRK and Co-AC loci in the CDRK and AC cultivars, respectively. The relative expression of candidate genes in the CDRK and AC cultivars inoculated with the race 73 of C. lindemuthianum was evaluated at 24, 48,72, 96, and 120 hours post-inoculation and in the control (mock). The relative expression of genes in the CDRK cultivar inoculated with the 63-39 race of P. griseola was assessed at 24, 72, 120, 168, and 216 hours post-inoculation and in the control (mock). The results revealed that the gene Phvul.001G246300 responded significantly to infection by both pathogens in the CDRK cultivar, suggesting it to be the primary candidate for the CoPv01CDRK/PhgPv01CDRK loci. This gene is hypothetically responsible for encoding an abscisic acid (ABA) receptor, known as a pyrabactin resistance - PYR1-like protein receptor. This receptor plays a role in mediating between ABA and jasmonic acid (JA) in responses triggered by these hormones. In the AC cultivar, the gene Phvul.001G244500 was induced by the C. lindemuthianum pathogen, indicating it as the primary candidate for the Co-AC locus. This gene hypothetically encodes a basic helix-loop-helix (bHLH) type transcription factor. This transcription factor may be involved in signalling and activating plant resistance response metabolic cascades. Genes PR1a, PR1b, and PR2 were also induced by the pathogens and showed distinct expression patterns among the cultivars. These findings are crucial for advancing the development of common bean cultivars resistant to anthracnose and angular leaf spot. Furthermore, they contribute to our understanding of plant defense mechanisms against diseases at the molecular level, which may result in more effective management strategies in the future. |
Key-words |
Phasoelus vulgaris L., Colletotrichum lindemuthianum, Pseudocercospora griseola. |
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