Caracterização de plantas transgênicas de Citrus sinensis com aumento na volatização de metil-salicilato e Resistência Sistêmica Adquirida no patossistema HLB

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Fischer, Eduarda Regina
Orientador(a): Della Coletta-Filho, Helvecio lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus Araras
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal e Bioprocessos Associados - PPGPVBA-Ar
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
SAR
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/18132
Resumo: Currently, Huanglongbing (HLB) has been considered the most devastating disease of citrus worldwide. In Brazil, the disease is caused by the bacterium Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), which colonizes the phloem vessels of citrus plants, causing severe symptoms in leaves and fruits. Naturally, the bacterium is transmitted by Diaphorina citri, which acquires CLas when feeding on infected plants and transmits it to healthy ones. The use of chemical pesticides has been widely used to control the vector, but with negative consequences for the environment, in addition to enhancing the development of resistant insects. Genetically modified plants have been studied as an alternative to mitigate the transmission of CLas. The SAMT gene encodes an enzyme that catalyzes the reaction of salicylic acid (SA) to a volatile signal known as methylsalicylate (MeSA), which is involved in the signaling pathway of the plant defense system, activating Systemic Acquired Resistance (SAR). Recently, SAMT overexpression has been shown to be involved in HLB resistance. However, the production of volatile MeSA can affect the behavior of the insect, acting as an attractant for plants. With this, for the development of the work using transgenic plants that overexpress the CsSAMT gene and present high levels of MeSA. Thus, we hypothesize that plants that overexpress the CsSAMT gene, by volatilizing Methyl salicylate, are more attractive to D. citri, but more resistant to HLB due to the activation of SA-mediated defense mechanisms. However, among the results obtained in our study, we concluded that the transformed plants that volatize MeSA were not more attractive to the insect vector, on the contrary, they were less preferred by them. And as for the resistance of the plants, after inoculation of the bacteria, no significant difference was observed in the colonization of CLas between the plants.
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Naturally, the bacterium is transmitted by Diaphorina citri, which acquires CLas when feeding on infected plants and transmits it to healthy ones. The use of chemical pesticides has been widely used to control the vector, but with negative consequences for the environment, in addition to enhancing the development of resistant insects. Genetically modified plants have been studied as an alternative to mitigate the transmission of CLas. The SAMT gene encodes an enzyme that catalyzes the reaction of salicylic acid (SA) to a volatile signal known as methylsalicylate (MeSA), which is involved in the signaling pathway of the plant defense system, activating Systemic Acquired Resistance (SAR). Recently, SAMT overexpression has been shown to be involved in HLB resistance. However, the production of volatile MeSA can affect the behavior of the insect, acting as an attractant for plants. With this, for the development of the work using transgenic plants that overexpress the CsSAMT gene and present high levels of MeSA. Thus, we hypothesize that plants that overexpress the CsSAMT gene, by volatilizing Methyl salicylate, are more attractive to D. citri, but more resistant to HLB due to the activation of SA-mediated defense mechanisms. However, among the results obtained in our study, we concluded that the transformed plants that volatize MeSA were not more attractive to the insect vector, on the contrary, they were less preferred by them. And as for the resistance of the plants, after inoculation of the bacteria, no significant difference was observed in the colonization of CLas between the plants.Atualmente, Huanglongbing (HLB) é considerada a doença mais devastadora dos citros em todo o mundo. No Brasil, a doença é causada pela bactéria Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), que coloniza os vasos do floema de plantas cítricas causando severos sintomas em folhas e frutos. Naturalmente, a bactéria é transmitida pela Diaphorina citri, que adquire CLas ao se alimentar de plantas infectadas e transmite para as sadias. O uso de pesticidas químicos tem sido bastante utilizado para o controle do vetor, porém traz consequências negativas para o meio ambiente, além de potencializar o desenvolvimento de insetos resistentes. Plantas geneticamente modificadas são estudadas como alternativa para mitigar a transmissão de CLas. O gene SAMT, codifica uma enzima que catalisa a reação do ácido salicílico (SA) a um sinal volátil conhecido como metil salicilato (MeSA), que está envolvido na via de sinalização do sistema de defesa da planta, ativando a Resistência Sistêmica Adquirida (SAR). Recentemente, foi demonstrado que a superexpressão de SAMT está envolvida com a resistência ao HLB. Entretanto, a produção do volátil MeSA pode afetar o comportamento do inseto, atuando como atrativo às plantas. Com isso, para o desenvolvimento do trabalho foram utilizadas plantas transgênicas que superexpressam o gene CsSAMT, apresentando ativação de genes associados a SAR e maior volatilização de MeSA. Assim, a hipótese do trabalho foi, plantas que superexpressam o gene CsSAMT, por volatilizarem o MeSA são mais atrativas a D. citri, porém mais resistentes ao HLB devido à ativação de mecanismos de defesa mediados pelo ácido salicílico (SA) e ativação de SAR. Mas, dentre os resultados obtidos em nosso estudo, concluímos que as plantas transformadas que volatizam MeSA não foram mais atrativas ao inseto vetor, pelo contrário, se mostraram menos preferidas por eles. E quanto a resistência das plantas, após inoculação da bactéria, não foi observada diferença significativa na colonização de CLas entre as plantas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)88887.483468/2020-0088887.643175/2021-00porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus ArarasPrograma de Pós-Graduação em Produção Vegetal e Bioprocessos Associados - PPGPVBA-ArUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessSARMeSAHuanglongbingGreeningTransmissãoTransmissionCIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIACaracterização de plantas transgênicas de Citrus sinensis com aumento na volatização de metil-salicilato e Resistência Sistêmica Adquirida no patossistema HLBCharacterization of transgenic Citrus sinensis plants with increase in methylsalicylate volatization and Acquired Systemic Resistance in the HLB pathosysteminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis600600b7de1a6d-5100-49be-8797-102feffa312breponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDISSERTAÇÃO FINAL_EDUARDA REGINA FISCHER.pdfDISSERTAÇÃO FINAL_EDUARDA REGINA FISCHER.pdfDissertação finalapplication/pdf1608948https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/d7c353d6-fa54-42fb-8108-da65747cb5ff/download3cf75f5e86f642e288ec36fa4c6a4305MD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/a46c14cf-c7b4-4f23-b138-9354ecb07025/downloadf337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD52falseAnonymousREADTEXTDISSERTAÇÃO FINAL_EDUARDA REGINA FISCHER.pdf.txtDISSERTAÇÃO FINAL_EDUARDA REGINA FISCHER.pdf.txtExtracted texttext/plain123767https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/825e1aa6-8de2-4dda-927b-a2bf5bdabecc/download6eac9092f1a178cb334332c9ed8606cbMD53falseAnonymousREADTHUMBNAILDISSERTAÇÃO FINAL_EDUARDA REGINA FISCHER.pdf.jpgDISSERTAÇÃO FINAL_EDUARDA REGINA FISCHER.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7585https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/724271ee-a1a1-47d2-99d5-1c6674dcbf58/downloadc0c8688f48660bf10a4aa15b9fb9a340MD54falseAnonymousREAD20.500.14289/181322025-02-05 23:49:30.127http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/18132https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-06T02:49:30Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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