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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77799
Type: | Tese |
Title: | Bases bioquímicas da interação do cajueiro anão precoce com o fungo Lasiodiplodia theobromae causador da resinose |
Authors: | Gondim, Darcy Mayra Furtado |
Advisor: | Oliveira, José Tadeu Abreu de |
Co-advisor: | Cardoso, José Emilson |
Keywords in Brazilian Portuguese : | Caju;Lasiodiplodia theobromae |
Knowledge Areas - CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA |
Issue Date: | 2010 |
Citation: | GONDIM, Darcy Mayra Furtado. Bases bioquímicas da interação do cajueiro anão precoce com o fungo Lasiodiplodia theobromae causador da resinose. 2010. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | No Brasil, a cultura do cajueiro (Anacardium occidentale L.) destaca-se pela grande área cultivada e elevada produção de castanha, estando o estado do Ceará no patamar de principal produtor nacional e exportador. Várias doenças afetam o cajueiro, trazendo enormes perdas econômicas. Dentre elas, a resinose, causada pelo fungo L. theobromae, é, atualmente, a doença mais importante do cajueiro nas condições do semi-árido do Nordeste brasileiro. Este trabalho teve o objetivo de detectar diferenças bioquímicas entre dois clones de cajueiro anão, CCP 76 e BRS 226, suscetível e resistente, respectivamente, à resinose, a fim de compreender os mecanismos de defesa do cajueiro frente à infecção por este fungo. Duas diferentes abordagens foram utilizadas: primeiramente, realizou-se a detecção de diversos compostos (fenóis, taninos e peróxido de hidrogênio) e enzimas (dismutase do superóxido, peroxidase do ascorbato, catalase, peroxidase do guaiacol, fenilalanina amônia liase, f3- 1,3-glucanase e quitinase) relacionados à defesa vegetal; em um segundo momento, foi feito um estudo proteômico, através da realização de eletroforeses bidimensionais, seguida de identificação das proteínas de interesse por espectrometria de massas e ferramentas de bioinformática. Todas as análises foram realizadas no tecido do caule, local de infecção do patógeno, tanto em plantas sadias e quanto infectadas, em diversos periodos após a infecção. Os resultados aqui obtidos demonstram que duas enzimas de ação antifúngica analisadas, (3-l,3-glucanase e quitinase, acumularam diferencialmente nos contrastantes clones. Atividades mais elevadas destas enzimas, em especial a quitinase, foram observadas no clone resistente, tanto em tempos recentes após a infecção, em mudas, quanto em estágio avançado da doença, em plantas adultas cultivadas no campo. Também, há indícios que peróxido de hidrogênio seja mais acumulado no clone suscetível, facilitando, assim, o estabelecimento deste patógeno, que possui hábitos necrotróficos. Com relação à análise proteômica, primeiramente foi estabelecido um protocolo eficaz para a extração de proteínas de caule do cajueiro, um tecido vegetal altamente recalcitrante. Por meio das técnicas de eletroforese bidimensional, espectrometria de massas (nano-UPCL-ESI-Q-TOF) e ferramentas de bioinformática foi possível a identificação de 59 diferentes spots em amostras de ramos de plantas adultas. Aproximadamente, 50% desses spots são proteínas relacionadas com repostas à estresse: proteínas heat shock de baixa massa molecular (sHSPs), superoxido dismutase, 13-1,3-glucanase, isoflavona redutase, peroxidases, catalases, ascorbato peroxidase, além de outras. Este resultado está de acordo com .a excelente adaptação- do- cajueiro às condições do semi-árido nordestino. Esta informação é aplicável, principalmente, para os clones CCP 76 e BRS 226, uma vez que ambos têm boa produtividade neste clima adverso. Diversas proteínas diferencialmente expressas foram detectadas. A identidade de algumas delas demonstrou serem sHSPs, superóxido dismutase, 13-1,3-glucanase e peroxidases do guaiacol e do ascorbato. Contudo, o aumento destas proteínas ocorreu tanto no clone suscetível quanto no resistente, não sendo, portanto, possível correlacioná-las com a caracteristica de resistência do cajueiro BRS 226. Novos estudos demonstrando a expressão temporal destas proteínas poderão permitir novas conclusões a respeito da interação cajueiro-L. theobromae. Este é o primeiro estudo que buscou conhecer moléculas que estejam ligadas às respostas de defesa do cajueiro em resposta à infecção pelo L. theobromae. |
Abstract: | In Brazil, the cashew (Anacardium occidentale L.) crop stands out for large cultivated area and high nut yield, with the state of Ceara in the level of the main national producer and exporter. Several diseases infect the cashew plant, causing huge economic losses. Among them, the gummosis caused by the fungus Lasiodiplodia theobromae, is currently the most important disease of cashew in the semi-arid conditions of north-eastern Brazil. This study aimed to detect biochemical differences between two cashew clones, CCP 76 and BRS 226, respectively, susceptible and resistant to gummosis, in order to understand the cashew defense mechanisms against the infection by this fungus. All tests were performed on stem tissue, the local of primary infection, both in healthy plants and the infected by the pathogen in different periods after infection. Two different approaches were used: first, a detection of-various compounds (phenols, tannins and hydrogen peroxide) and enzymes (superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, catalase, guaiacol peroxidase, phenylalanine ammonia lyase, 03-1, 3- glucanase and chitinase) related to plant defense was made; in a second stage, a proteomic study was done by performing two-dimensional electrophoresis followed by identification of the proteins of interest by mass spectrometry and bioinformatics tools. Our results show that the two antifungal enzymes analyzed, glucanase and chitinase, accumulated differentially in contrasting clones. Higher activities of these enzymes, especially chitinase, were observed in the resistant clone, both in recent times after infection in seedlings, and in advanced stages of gummosis in adult plants grown in the field. Also, there is evidence that susceptible clone accumulated more H202, thus facilitating the establishment of this pathogen, which has necrotrophic habits. With regard to proteomic analysis, was first established an effective protocol for protein extraction of cashew stem, a highly recalcitrant plant tissue. Through the techniques of two-dimensional electrophoresis, mass spectrometry (nano-ESIUPCL-Q-TOF) and bioinformatics tools allowed the identification of 59 different spots in samples from branches of adult plants. Approximately 50% of these spots are proteins related to stress responses: heat shock proteins (sHSPs), superoxide dismutase, 0-1,3-glucanase, isoflavone reductase, peroxidase, catalase, ascorbate peroxidase, and others. This result is consistent with the excellent fit of cashew to the semi-arid. This information applies mainly to clones CCP 76 and BRS 226, since both have good productivity in this adverse climate. Several differentially expressed proteins were detected. The identity-of some of them- were shown to be sHSPs, superoxide dismutase, 13-1 ,3-glucanase and guaiacol peroxidase and ascorbate. However, the increase in these proteins occurred in both the resistant and susceptible clone, and is not therefore possible to correlate them with the characteristic resistance of cashew BRS 226. Further studies demonstrated the temporal expression of these proteins may allow new conclusions about the interaction cashew-L. theobromae. This is the first study that aimed to discover molecules that are linked to the defense response of cashew in response to infection by L. theobromae. |
Description in Brazilian Portuguese: | Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77799 |
Author's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/6618805139037126 |
Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/2770766947936043 |
Co-advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/1887235114859635 |
Access Rights: | Acesso Aberto |
Appears in Collections: | DBBM - Teses defendidas na UFC |
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