Análise genômica e controle biológico de Xanthomonas vasicola pv. vasculorum agente causal da estria bacteriana do milho

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dc.contributor.advisorBalbi-Peña, Maria Isabel
dc.contributor.authorDuin, Izabela Moura
dc.contributor.bancaBaba, Viviane Yumi
dc.contributor.bancaAzevedo, Leandro Simões
dc.contributor.bancaMurata, Mayara Mari
dc.contributor.bancaPascholati, Sergio Fiorentino
dc.contributor.coadvisorLeite Júnior, Rui Pereira
dc.coverage.extent127 p.
dc.coverage.spatialLondrina - PR
dc.date.accessioned2024-10-01T19:16:47Z
dc.date.available2024-10-01T19:16:47Z
dc.date.issued2022-07-27
dc.description.abstractBrasil é o terceiro maior produtor mundial de milho. Existem diversos fatores que reduzem a produtividade da cultura, entre eles doenças foliares, como a estria bacteriana do milho. Essa doença causada pela bactéria Xanthomonas vasicola pv. vasculorum (Xvv) é de recente ocorrência em importantes regiões produtoras do cereal e vem trazendo novos desafios à pesquisa e ao setor produtivo. Estudos envolvendo a caracterização genética de isolados brasileiros de Xvv são necessários para comparar com isolados de outros países. Ainda não existem métodos de controle eficientes para a doença, portanto, a busca por métodos biológicos de controle, incentivaram a execução desse estudo. Sendo assim, os objetivos do trabalho foram: i) fazer estudos comparativos do genoma de isolados brasileiros de Xanthomonas vasicola pv. vasculorum, agente causal da estria bacteriana do milho, com genomas de isolados da bactéria de outras origens geográficas e também com outras espécies de Xanthomonas; e ii) avaliar a atividade antibacteriana contra Xvv e o controle da estria bacteriana do milho dos isolados LAFUEL 01, LAFUEL 02 e LAFUEL 03. Foram comparados seis isolados brasileiros de Xvv com 12 genomas de X. vasicola. O conteúdo G+C (%) encontrado nos genomas de Xvv foi de aproximadamente 63,25%. Os isolados brasileiros de Xvv se mostraram intimamente relacionados com isolados de milho da Argentina e da África do Sul, seguidos pelos dos EUA. Diferenças genômicas podem ser observadas nos genes que codificam sistemas de secreção de proteínas e ilhas genômicas. Um sistema de secreção do Tipo IV foi localizado estando presente apenas no genoma do isolado proveniente da Argentina. Todas as linhagens brasileiras de Xvv de milho analisadas não possuíam o efetor XopAF, que está presente em linhagens de Xvv de cana-de-açúcar. Os isolados LAFUEL 01 e LAFUEL 02 foram identificados como pertencentes ao gênero Bacillus e, com o sequenciamento do genoma do isolado LAFUEL 03 foi possível identificá-lo como B. velezensis. Os isolados LAFUEL 01, LAFUEL 02 e LAFUEL 03, e seus metabólitos apresentaram atividade antibacteriana contra Xvv e foram capazes de controlar a estria bacteriana em plantas de milho. Essa é a primeira publicação de sequenciamento genômico de isolados brasileiros de Xvv de milho. Esse é o primeiro relato de controle biológico para Xvv por Bacillus velezensis.
dc.description.abstractother1Brazil is the third largest corn producer in the world. Several factors can reduce crop productivity, including foliar diseases, such as bacterial leaf streak of corn. The disease, caused by the bacterium Xanthomonas vasicola pv. vasculorum (Xvv), of recent occurrence in important cereal producing regions, is bringing new challenges to research and to the productive sector. Studies involving the genetic characterization of Brazilian isolates of Xvv are needed to compare with corn isolates from other countries. There are still no efficient control methods for this disease, therefore, the search for biological control methods encouraged the execution of this study. Therefore, the objectives of our research were: i) to carry out comparative studies of the genome of Brazilian strains of Xanthomonas vasicola pv. vasculorum, causal agent of bacterial leaf streak of corn, with the genomes of bacterial isolates from other geographic origins and also with other Xanthomonas species; and ii) to evaluate the antibacterial activity against Xvv and the control of bacterial leaf streak of maize by the strains LAFUEL 01, LAFUEL 02 and LAFUEL 03. Six Brazilian strains of Xvv were compared with 12 genomes of X. vasicola. The G+C content (%) found in the Xvv genomes was approximately 63.25%. The Brazilian strains of Xvv were closely related to corn strains from Argentina and South Africa, followed by those from the USA. Genomic differences can be observed in genes encoding protein secretion systems and genomic islands. A Type IV secretion system was found only in the genome of the isolate from Argentina. All Brazilian corn Xvv strains analyzed did not have the XopAF effector, which is present in sugarcane Xvv strains. The isolates LAFUEL 01 and LAFUEL 02 were identified as belonging to the genus Bacillus and, by sequencing the genome of the isolate LAFUEL 03, it was possible to identify it as B. velezensis. The isolates LAFUEL 01, LAFUEL 02 and LAFUEL 03, and their metabolites showed antibacterial activity against Xvv and were able to control bacterial leaf streak in corn plants. This is the first publication of Xvv Brazilian strains of corn genomic sequencing. This is the first report of biological control for Xvv by Bacillus velezensis.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17842
dc.languagepor
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCA - Departamento de Agronomia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Agronomia
dc.subjectBacillus velezensis
dc.subjectBioinformática microbiana
dc.subjectControle biológico
dc.subjectGenômica bacteriana
dc.subjectGenômica comparativa
dc.subjectZea mays
dc.subjectMilho - Xanthomonas vasicola pv. vasculorum
dc.subjectMilho - Estria bacteriana
dc.subjectBacillus velezensis - Controle biológico
dc.subjectBacillus velezensis - Genômica bacteriana
dc.subject.capesCiências Agrárias - Agronomia
dc.subject.cnpqCiências Agrárias - Agronomia
dc.subject.keywordsBacillus velezensis
dc.subject.keywordsBacterial genomics
dc.subject.keywordsBiological control
dc.subject.keywordsComparative genomics
dc.subject.keywordsMicrobial bioinformatics
dc.subject.keywordsZea mays
dc.subject.keywordsCorn - Bacterial streak
dc.subject.keywordsZea mays - Xanthomonas vasicola pv. vascular
dc.titleAnálise genômica e controle biológico de Xanthomonas vasicola pv. vasculorum agente causal da estria bacteriana do milho
dc.title.alternativeGenomic analysis and biological control of Xanthomonas vasicola pv. vasculorum causal agent of the bacterial leaf streak of corn
dc.typeTesept_BR
dcterms.educationLevelDoutoradopt_BR
dcterms.provenanceCentro de Ciências Agráriaspt_BR

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