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Título: Análise proteômica diferencial da interação incompatível entre o feijão-de-corda e o fitopatógeno Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz. & Sacc
Título em inglês: Differential incompatible interaction between bean-to-string and pathogen Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz proteomic analysis. & Sacc
Autor(es): Moura, Hudson Fernando Nunes
Orientador(es): Oliveira, José Tadeu Abreu de
Palavras-chave: Bioquimica vegetal
Feijão-de-corda
Antracnose
Proteômica
Resistência
Cowpea
Anthracnose
Proteomics
Resistance
Fungos fitopatogênicos
Feijão-caupi
Fitopatologia
Data do documento: 2013
Citação: MOURA, H. F. N. (2013)
Resumo: O feijão-de-corda [Vigna unguiculata (L.) Walp.] pertence à família Fabaceae e é bastante utilizado na alimentação humana como fonte de proteínas, carboidratos, vitaminas e minerais. Dentre as principais características do feijão-de-corda, seu elevado conteúdo proteico e a boa tolerância às condições de baixa disponibilidade de água nos solos, altas temperaturas e relativa tolerância à salinidade, condições típicas das regiões semi-áridas do nordeste do Brasil, são algumas das que podem ser citadas. Entretanto, apesar da considerável capacidade de tolerância às diferentes condições de estresses, parte da produtividade do feijão-de-corda é ameaçada pela ação de diversos fitopatógenos, dentre os quais se destacam os fungos como maiores causadores de patologias desta cultura, a exemplo da Antracnose, resultado da infecção por C. gloeosporioides, caracterizada por manchas marrom-avermelhadas nas nervuras foliares que podem se prolongar por todos os órgãos da planta hospedeira. Felizmente, o feijão-de-corda possui cultivares que apresentam características diferenciadas de resistência, frente ao C. gloeosporioides, no que concerne à ativação das defesas da planta em interações ditas incompatíveis, haja vista que o patógeno não consegue deliberar a infecção. Partindo dessa premissa, é válido mencionar que grande parte dos mecanismos de resistência de plantas aos patógenos está relacionada com a expressão gênica diferencial de proteínas que funcionariam como marcadores de defesa em resposta à infecção. Nesse sentido, esse estudo propõe a análise proteômica diferencial da interação incompatível (resistência) entre plantas de feijão-de-corda, genótipo BR3, e o isolado LPVD-1, do fungo C. gloeosporioides a fim de identificar possíveis marcadores proteicos determinantes da resistência para esse patossistema. Por meio da utilização da abordagem Eletroforese Bidimensional em combinação com Espectrometria de Massas ESI-Q-TOF MS/MS, foram identificadas 118 proteínas diferencialmente expressas, considerando proteínas superexpressas (102) e subexpressas (16), envolvidas em diversos processos celulares, tais como: Metabolismo energético, fotossíntese, metabolismo de proteínas e ácidos nucleicos, resposta ao estresse, transporte celular, homeostase redox, sinalização e defesa, com destaque para expressão das proteínas PR-10 (relacionada à patogênese), Remorina e Ascorbato peroxidase que apresentaram alterações significativas em todos os tempos experimentais testados. Esses achados demonstram a complexidade dos mecanismos envolvidos durante a resistência vegetal e auxiliam no direcionamento dos programas de melhoramento genético dessa cultura frente ao ataque de fungos. Além de favorecerem o entendimento das interconexões bioquímicas e fisiológicas que decorrem da interação incompatível planta-fungo.
Abstract: Cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] belongs to the family Fabaceae and is widely used in food as a source of protein, carbohydrates, vitamins and minerals. Among the main features of cowpea, its high protein content and good tolerance to conditions of low water availability in soils, high temperatures and relative tolerance to salinity conditions typical of semi-arid regions of northeastern Brazil, are some of which can be cited. However, despite the considerable capacity of tolerance to different stress conditions, the productivity of cowpea is threatened by the action of various pathogens, among which stand out as major causes of fungal diseases of this crop, the example of Anthracnose as a result of infection by C. gloeosporioides, characterized by reddish-brown spots on the leaf veins that can be extended by all organs of the host plant. Fortunately, the cowpea has cultivars that have different characteristics of resistance against C. gloeosporioides, regarding the activation of plant defenses in incompatible interactions said, given that the pathogen is unable to resolve the infection. From this premise, it is worth mentioning that most of the mechanisms of plant resistance to pathogens is related to the differential gene expression of proteins that act as markers of defense in response to infection. Thus, this study proposes a differential proteomic analysis of the incompatible interaction (resistance) between plants of cowpea genotype BR3, and isolated LPVD-1, the fungus C. gloeosporioides in order to identify potential protein markers for the determinants of this resistance pathossystem. By using the approach 2D-PAGE in addition with mass spectrometry ESI-Q-TOF MS / MS, we have identified 118 differentially expressed proteins, whereas proteins overexpressed (102) and down-expressed (16), involved in various cellular processes, such as : energy metabolism, photosynthesis, protein and nucleic acids metabolism, stress response, cellular transport, redox homeostasis, signaling and defense, with emphasis on expression of PR-10 proteins (pathogenesis-related), remorina and ascorbate peroxidase that had significant alterations at all time points tested. These findings demonstrate the complexity of the mechanisms involved in plant resistance and assist in directing the programs of genetic improvement of this crop against fungal attack. Furthermore, it’s promoting the understanding of the biochemical and physiological interconnections arising from incompatible plant-fungus interaction.
Descrição: MOURA, Hudson Fernando Nunes. Análise proteômica diferencial da interação incompatível entre o feijão-de-corda e o fitopatógeno Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz. & Sacc. 2013. 107 f. Dissertação (Mestrado) - Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/18169
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