Temperatura na patogenicidade de Pantoea ananatis em plantas de milho e na expressão de genes de virulência
Data
2024-02-23
Autores
Paduan, Fernanda Neves
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Resumo
Temperaturas baixas podem aumentar a severidade da mancha branca do milho, causada pela bactéria Pantoea ananatis e uma das principais doenças da cultura. O objetivo deste estudo foi investigar a dinâmica populacional e expressão gênica de Pantoea ananatis em resposta à exposição a diferentes temperaturas. Inicialmente, foi extraído e quantificado o DNA das bactérias isoladas para identificações quanto à espécie e à presença do gene inaA. Posteriormente, foram realizados testes de patogenicidade em milho e tabaco. A dinâmica populacional da bactéria in vitro foi analisada sob diferentes temperaturas, determinando a concentração de células por densidade óptica (absorbância) e contagem de células viáveis pela técnica de microgota. A população bacteriana em milho sob influência de temperatura também foi analisada, coletando folhas em diferentes intervalos de tempo após a inoculação e avaliando o número de Unidades Formadoras de Colônias por 0,1g de tecido foliar. Concomitantemente, foi analisada por RT-qPCR a expressão de genes de virulência da bactéria inoculada em milho submetido a diferentes temperaturas. Os genes analisados incluíram aqueles relacionados a motilidade, formação de biofilme, quorum sensing e outros aspectos patogênicos. A frequência de isolamento de P. ananatis a partir de lesões características de mancha branca foi de 76,6%. Dos 30 isolados de Pantoea ananatis avaliados, os isolados MS2.7 e F6.1 não apresentaram o gene inaA. Isolados como MS2.3, F1.1 e MS3.1, mesmo com o gene inaA, não causaram sintomas em tabaco ou milho. Variações térmicas impactaram significativamente a densidade populacional da bactéria in vitro e in planta, com destaque para a duplicação da população em plantas submetidas a choques térmicos. A queda de temperatura intensificou a severidade das lesões em milho, ressaltando o papel desse fator ambiental na patogenicidade de P. ananatis. A expressão dos genes hmsP e cspD em P. ananatis foi mais induzida em plantas expostas a choques térmicos (25 °C com períodos de 15 °C a cada 12 horas), evidenciando maior formação de biofilme e produção de proteínas de choque frio. Houve aumento significativo na expressão de motA e fliM relacionados à motilidade bacteriana, sendo 24 vezes maior em plantas submetidas a choque frio. O gene do Sistema de Secreção Tipo VI funcional (T6SS) teve aumento significativo na expressão em plantas sob choque frio, destacando-se nas 48 horas após a inoculação. A redução de temperatura não afetou a expressão do gene envolvido com quorum sensing. Este estudo destaca o impacto de baixas temperaturas na dinâmica populacional, maior severidade de lesões, virulência e expressão diferencial de genes de P. ananatis em milho.
Descrição
Palavras-chave
Dinâmica populacional, Impacto térmico, Mancha Branca do Milho, Nucleação de gelo, Zea mays, Milho, Doenças, Temperatura, Estresse térmico, Expressão gênica, Patogenicidade, Fitopatologia