Corpo Discente - Egressos
Matheus Martins Daude
| Título | ANÁLISE TRANSCRICIONAL DOS GENES ERF E PR EM RESPOSTA AO ATAQUE DA VESPA-DA-GALHA-DO-EUCALIPTO (LEPTOCYBE INVASA) EM MUDAS DE EUCALIPTO INOCULADAS COM O FUNGO BEAUVERIA BASSIANA | ||||||||||||||||||||||||
| Data da Defesa | 31/05/2024 | ||||||||||||||||||||||||
| Download | Visualizar a Tese(1.26MB) | ||||||||||||||||||||||||
Banca
| |||||||||||||||||||||||||
| Palavras-Chaves | Expressão gênica; Genes endógenos; APETALA-2; Análise genética; Patogênese; Espécie florestal | ||||||||||||||||||||||||
| Resumo | O cultivo de Eucalyptus L`Hér é essencial para a indústria madeireira. No entanto, desafios como pragas e mudanças climáticas afetam as plantações, especialmente dos híbridos de E. camaldulensis e E. tereticornis. A Leptocybe invasa é uma praga que induz galhas causando danos severos às plantas. Embora estratégias de controle tenham sido implementadas, o uso de genótipos adaptados, porém susceptíveis à L. invasa, torna-se inviável em regiões com alta infestação, destacando a necessidade de abordagens integradas, como a associação plantamicrorganismo, além de avanços nos estudos genéticos. O uso do fungo Beauveria bassiana tem mostrado potencial por conferir resistência às plantas contra essa praga. Além disso, estudos moleculares são fundamentais para entender os mecanismos de resposta genética das plantas ao ataque. Os genes da família AP2/EREBP desempenham um papel crucial na resposta das plantas a estresses bióticos e abióticos, além de participarem das vias de transdução de sinal relacionadas a hormônios. Em eucalipto, o etileno é o principal hormônio de defesa contra a L. invasa nas fases iniciais após a infestação. A sinalização e interação entre fitormônios são fundamentais nas respostas de defesa das plantas, ativando uma rede de fatores de transcrição (FTs) que regulam a expressão de genes relacionados à patogênese (PR). Os genes ERF são FTs que atuam na defesa e, embora a maioria dos ERF estejam associados a respostas a estresses abióticos, um pequeno grupo está envolvido nas respostas a estresses biótico e conhecidos por regular a imunidade inata. Os insetos galhadores, como a L. invasa, apesar de serem artrópodes herbívoros, estabelecem uma relação tão íntima com o hospedeiro que alguns já foram comparados com patógenos. Nesse sentido, a análise dos genes de resposta à patogênese, bem como os fatores de transcrição que os regulam, pode ser um caminho promissor para compreender a resposta genética ao ataque a microvespa. A Reação em Cadeia da Polimerase quantitativa em Tempo Real com transcrição reversa (RT-qPCR) é uma ferramenta comum para análises de expressão gênica, entretanto a confiabilidade nos resultados depende de diversos fatores, como a escolha adequada de genes de referência. Nesse contexto, o objetivo do estudo foi a validação de genes de referência para estudos de expressão gênica por RT-qPCR em híbridos de Eucalyptus, além da análise de expressão relativa dos genes ERF e PR em diferentes condições experimentais. Neste estudo, os melhores genes de referência em todos os xi tratamentos avaliados foram EcPTB, EcPP2A-1 e EcEUC12. A avaliação da expressão relativa dos genes EcERF1, EcERF6, EcERF96, EcORA59 e EcPR4 mostrou que, exceto para EcERF6, todos os genes apresentaram seus maiores níveis de expressão em ápice foliar de plantas infestadas com a L. invasa, com a redução da expressão quando houve a inoculação do B. bassiana. Este estudo é o primeiro a identificar os genes de referência adequados e investigar a expressão dos genes ERF e PR nestas condições específicas. Os resultados obtidos fornecem uma base sólida para futuros estudos de expressão gênica e descobertas importantes para compreender os mecanismos de defesa do eucalipto contra o ataque da L. invasa. | ||||||||||||||||||||||||
| Abstract | The cultivation of Eucalyptus L`Hér is essential for the timber industry. However, challenges such as pests and climate change directly affect plantations, especially E. camaldulensis and E. tereticornis hybrids. Leptocybe invasa is a pest that induces galls, causing severe damage to plants. Although control strategies are available, the use of adapted genotypes, albeit susceptible to L. invasa, is not feasible in regions with high infestation rates, highlighting the need for integrated approaches, such as plant-microorganism association, along with advances in genetic studies. The use of the fungus Beauveria bassiana has shown great potential in conferring resistance to plants against this pest. In Addition, molecular studies are essential to understand the plant genetic response mechanisms to the pest. Genes from the AP2/EREBP family play a crucial role in plant response to biotic and abiotic stresses, and also participate in hormone-related signal transduction pathways. In eucalyptus, ethylene is the main defense hormone against L. invasa at the early stages of infection. Signaling and interaction among phytohormones are crucial in plant defense responses, activating a network of transcription factors (TFs) that regulate the expression of genes related to pathogenesis (PR). ERF genes are TFs that act in plant defense and, although most ERFs are associated with responses to abiotic stresses, some genes are involved in responses to biotic stresses and regulating plant innate immunity. Gall-inducing insects, such as L. invasa, despite being herbivorous arthropods, establish such an intimate relationship with the host that some of them have been compared to pathogens. In this sense, the analysis of PR genes, as well as the TFsw that regulate them, may be a promising path to understanding the genetic response to the micro-wasp attack. Reverse Transcription Quantitative Polymerase Chain Reaction (RT-qPCR) is a common tool for gene expression analysis; however, the reliability of results depends on various factors, such as the appropriate choice of reference genes. In this context, the aim of the study was to validate reference genes for RT-qPCR gene expression studies in Eucalyptus hybrids, in addition to analyzing the relative expression of ERF and PR genes under different experimental conditions. In this study, the best reference genes in all evaluated treatments were EcPTB, EcPP2A-1, and EcEUC12. The evaluation of the relative expression of the genes EcERF1, EcERF6, EcERF96, EcORA59, and EcPR4 showed that, except for EcERF6, all genes had their highest expression xiii levels in leaf apexes of plants infested with L. invasa, and reduced expression levels were observed under B. bassiana inoculation. This study is the first to identify suitable reference genes and investigate the expression of ERF and PR genes in Eucalyptus under these specific conditions. The results obtained provide a solid basis for future gene expression studies and important insights into understanding eucalyptus defense mechanisms against L. invasa attack. | ||||||||||||||||||||||||
Parceiros
