Análise de transcriptoma e de metabólitos secundários em frutos de Capsicum annuum na interação com Colletotrichum gloeosporioides
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Resumo: A antracnose, causada pelo fungo Colletotrichum spp, está entre as principais doenças que ocasionam perdas na produção de pré e pós-colheita em frutos de pimentas e pimentões Capsicum spp possuem mecanismos de defesa contra o ataque de patógenos com a produção de compostos especializados constitutivos ou induzidos que se acumulam no local de infecção No entanto, o conhecimento sobre esses compostos permanece mal compreendido principalmente durante os diferentes estádios de maturação dos frutos de pimenta, os quais apresentam reações diferenciadas Nesse sentido, o esclarecimento dos fatores bioquímicos e moleculares envolvidos na resposta de resistência durante a infecção do fungo pode contribuir para o desenvolvimento de genótipos de Capsicum com composições e características desejadas para a resistência, e estabelecer estratégias de controle da doença Os objetivos do trabalho foram: i) avaliar a resposta de resistência à antracnose, em frutos verdes e maduros de Capsicum spp, e identificar fontes de resistência para o uso em programas de melhoramento; ii) caracterizar a quantidade de metabólitos secundários produzidos por frutos de C annuum em resposta à antracnose e à maturação dos frutos; iii) analisar o transcriptoma de frutos de C annuum em dois estádios de maturação (verde e maduro) durante a interação com C gloeosporioides; e iv) avaliar o perfil transcricional de genes reprimidos e induzidos em frutos de pimenta sob a colonização do fungo Para tanto, frutos verdes e maduros de 59 acessos de Capsicum spp foram avaliados quanto a severidade dos sintomas da antracnose aos 35 e 5 dias após a antese Dentre esses, dois acessos contrastantes de C annuum (resistente e suscetível) foram selecionados para a caracterização dos seus respectivos metabólitos secundários quantificados por cromatografia líquida de ultraalta eficiência (UHPLC-PDA) O acesso resitente foi utilizado no sequenciamento de mRNA (RNA-seq) para a identificação de genes diferencialmente expressos em resposta à infecção por C gloeosporioides (24, 48, 72 e 96 horas após a inoculação) Genes envolvidos na biossíntese do capsidiol foram selecionados e seus perfis de transcritos foram validados por RT-qPCR em frutos de pimenta durante a interação com o fungo Os resultados do trabalho apresentaram uma ampla variabilidade na resposta dos acessos de Capsicum spp à infecção e um comportamento diferenciado destes frente aos estádios de maturação dos frutos Frutos maduros apresentaram maior resistência à antracnose em relação aos frutos verdes Seis acessos foram considerados resistentes à doença em ambos os estádios de maturação dos frutos A concentração do perfil dos metabólitos secundários apresentou alteração em relação ao estádio de maturação e em resposta à resistência dos frutos de C annuum ao fungo Da mesma forma, os dados gerados por RNA-seq revelaram um aumento de transcritos relacionados à resposta de defesa em frutos maduros Além disso, foi gerado um painel de genes candidatos relacionados às diversas vias metabólicas da pimenta, principalmente aquelas envolvidas na resistência contra C gloeosporioides Os resultados desse estudo permitiram um maior conhecimento sobre os compostos metabólitos e os genes possivelmente relacionados com a resistência de pimenta à antracnose e fornecem uma base para o desenvolvimento de melhores estratégias para controlar a doença em futuros programas de melhoramento
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Palavras-chave
Pimenta, melhoramento genético, Pimenta, Resistência a doenças e pragas, Pimenta, Breeding, Anthracnose, Disease and pest resistance, Peppers