Alteração no metaboloma e na expressão gênica na via da biossíntese de piranocumarinas em Citrus sinensis x Citrus limonia em resposta ao Huanglongbing

dc.contributor.advisor1Silva, Maria Fatima das Graças Fernandes da
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0457632122660653por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7081-817Xpor
dc.contributor.authorAmaral, Jéssica Cristina
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/6610572791860659por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-4509-259Xpor
dc.date.accessioned2023-10-26T12:38:11Z
dc.date.available2023-10-26T12:38:11Z
dc.date.issued2023-05-23
dc.description.abstractGreening (Huanglongbing/HLB) is the most destructive citrus disease. It is caused by the bacterium Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), C. Liberibacter africanus and C. Liberibacter americanus and it is transmited by the insect vector psyllid Diaphorina citri. There is no commercial variety of crown plant or rootstock resistant to disease and contaminated plants cannot be cured. Despite of considerable research, there is little knowledge about the processes involved in plant infection and colonization by CL. A study of the plant/bacteria interaction CLas was developed by LC-HRMS/qTOF in positive and negative ionization modes. Central and lateral roots of healthy and CLas-infected plants of C. sinensis x C. limonia cultivated in a greenhouse, and the roots of healthy and infected C. sinensis seedlings cultivated in vitro were analyzed. Through the analysis of the molecular network, it was possible to observe an increase in the concentration of some metabolites in plants infected with HLB. Significant differences using the paired two sample t-test were observed in the concentration of demethylsuberosin, osthenol, 5-methoxyseselin, xanthylethin, seselin and limonin for plants grown in a greenhouse and for xanthylethin, seselin and limonin in seedlings grown in vitro. The compounds mentioned above, were responsible for the classification observed in the PCA analysis, that classified the samples in four groups: roots, lateral roots, lateral roots of health plants and lateral roots of infected plants. The quantification of the expression of DXR, DXS2, PT1 and PT2 genes was carried out by qPCR, in C. sinensis x C. limonia roots of healthy and symptomatic plants infected with CLas. There was a decrease in the expression of the DXR, DXS2 and PT1 genes in plants infected with CLas compared to healthy ones. For DXR, a two-fold decrease in gene expression was observed, for DXS2 by 5.7-fold and for PT1 by 3.6-fold. For the PT2 gene, there was an increase in relative expression for infected plants compared to healthy ones of 2.6 times. These results show that the plant responds by producing some metabolites in greater or lesser quantities in the presence of CLas bacteria, in addition to causing changes in gene expression in the pyranocoumarin biosynthesis pathway. Therefore, a plant reaction is observed inhibiting the biosynthesis of linear coumarin derivatives in favor of angular ones, which are prenylated at C-8.eng
dc.description.resumoO Greening (Huanglongbing/HLB) é a doença mais destrutiva dos citros. É causada pela bactéria Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), C. Liberibacter africanus e C. Liberibacter americanus e transmitida pelo inseto vetor psilídeo Diaphorina citri.. Não há variedade comercial de planta de copa ou porta-enxerto resistente à doença e plantas contaminadas não podem ser curadas. Apesar de pesquisas consideráveis, pouco se sabe sobre os processos envolvidos na infecção e colonização de plantas por CLas. O estudo da interação planta/bactéria CLas foi desenvolvido por LC-HRMS/qTOF nos modos positivo e negativo de ionização. Raízes centrais e radicelas de plantas sadias e infectadas com CLas de C. sinensis x C. limonia cultivadas em casa de vegetação, e raízes de plântulas sadias e infectadas de C. sinensis cultivadas in vitro foram analisadas. Através da análise da rede molecular via GNPS, foi possível observar um aumento na concentração de alguns metabólitos em plantas infectadas com HLB. Diferenças significativas usando o teste t em par de médias foram observadas na concentração de demetilsuberosina, ostenol, 5-metoxisseselina, xantiletina, seselina e limonina para plantas cultivadas em casa de vegetação e para xantiletina, seselina e limonina em plântulas cultivadas in vitro. Os compostos citados acima, foram os responsáveis pela classificação observada na Análise de Componentes Principais (PCA), que classificou as amostras em quatro grupos: raízes, radicelas, radicelas de plantas sadias e radicelas de plantas infectadas. Foi realizada a quantificação da expressão dos genes DXR, DXS2, PT1 e PT2 por qPCR, em raízes de plantas de C. sinensis x C. limonia sadias e sintomáticas infectadas com CLas. Houve uma diminuição na expressão dos genes DXR, DXS2 e PT1, nas plantas infectadas com CLas frente àquelas sadias. Para a DXR observou-se uma diminuição na expressão gênica de duas vezes, para DXS2 de 5,7 vezes e para PT1 de 3,6 vezes. Para o gene PT2 houve o aumento na expressão relativa para as plantas infectadas frente às sadias de 2,6 vezes. Os resultados mostram que a planta responde produzindo alguns metabólitos em maior ou menor quantidade na presença da bactéria CLas além de provocar alterações na expressão gênica na via da biossíntese de piranocumarinas. Observa-se portanto, uma reação da planta inibindo a biossíntese de derivados lineares de cumarinas em favor daqueles angulares, que são prenilados em C-8.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipIdCAPES/INCT - 88887.141938/2017-00por
dc.identifier.citationAMARAL, Jéssica Cristina. Alteração no metaboloma e na expressão gênica na via da biossíntese de piranocumarinas em Citrus sinensis x Citrus limonia em resposta ao Huanglongbing. 2023. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/18822.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/18822
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.rightsAttribution 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/*
dc.subjectCitruspor
dc.subjectExpressão Gênicapor
dc.subjectBiossíntesepor
dc.subjectBiossíntesepor
dc.subjectPiranocumarinaspor
dc.subjectPreniltransferasespor
dc.subjectGNPSpor
dc.subjectMetabolômicapor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.titleAlteração no metaboloma e na expressão gênica na via da biossíntese de piranocumarinas em Citrus sinensis x Citrus limonia em resposta ao Huanglongbingpor
dc.title.alternativeVariation in metabolome and gene expression of the pyranocoumarins biosynthesis pathway in Citrus sinensis x Citrus limonia in response to Huanglongbingeng
dc.typeTesepor

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Defesa de Tese AMARAL, J.C.