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Tipo do documento: Tese
Título: Filogenômica de novas espécies do complexo Burkholderia cepacia e genômica comparativa de isolados de B. cenocepacia linhagens IIIA e IIIB, causadoras de podridão das escamas da cebola
Autor: VELEZ, Leandro da Silva 
Primeiro orientador: GAMA, Marco Aurélio Siqueira da
Primeiro coorientador: ABURJAILE, Flavia Figueira
Segundo coorientador: ISEPPON, Ana Maria Benko
Primeiro membro da banca: SILVA, Adriano Márcio Freire
Segundo membro da banca: SOUSA, Elineide Barbosa de
Resumo: No Brasil, a cebola (Allium cepa L.) apresenta elevada importância socioeconômica, destacando-se como a hortaliça mais produzida dentro do gênero Allium. Diversas doenças podem acometer essa cultura, tanto durante a produção como na fase de pós-colheita. Dentre as que apresentam elevada importância econômica, destaca-se a podridão em escamas, conhecida popularmente como camisa d’água. Esta doença está associada a várias espécies bacterianas, dentre as quais se sobressaem espécies do complexo Burkholderia cepacia (CBC), como B. cepacia e B. cenocepacia, além de B. gladioli pv. alliicola, Pseudomonas aeruginosa e Serratia marcescens. Isolados do CBC são os mais frequentemente associados aos sintomas da doença, e isolados de B. cenocepacia são predominantes na região do Vale do São Francisco. Estudos polifásicos incluindo análises de rep-PCR, perfis bioquímicos e patológicos e análise de sequência multilocus (MLSA) com os isolados demonstraram a predominância de isolados de B. cenocepacia linhagens IIIA e IIIB e de isolados pertencendo a duas supostas novas linhagens dessa bactéria, que aparentemente atuam exclusivamente como fitopatógenos. Assim, os objetivos desta tese foram sequenciar, montar e anotar cinco genomas de isolados de duas novas linhagens de B. cenocepacia associadas à podridão em escamas da cebola na região Nordeste do Brasil e analisar a posição taxonômica desses isolados por meio de uma abordagem filogenômica, e sequenciar, montar e anotar os genomas de isolados fitopatogênicos de B. cenocepacia pertencentes as linhagens IIIA e IIIB, visando a caracterização dos fatores de virulência e patogenicidade envolvidos na interação deste patógeno e a comparação com isolados obtidos de diferentes nichos ecológicos. A análise das sequências do core genoma revelaram que as duas supostas novas linhagens de B. cenocepacia pertencem ao CBC, porém não estão relacionados a nenhuma espécie já descrita deste complexo. Análise comparativa do genoma total dos cinco isolados contra os isolados tipo membros do CBC revelou valores médios de identidade de nucleotídeos (ANI) de 86,73 a 94,82%. Dados combinados de ANI, digital hibridização DNA-DNA (dDDH) e analise da sequência multilocus do core genome indicaram que estas supostas novas linhagens são, na verdade, duas novas espécies do CBC, as quais foram classificadas no presente estudo como B. semiaridus e B. solum. Adicionalmente, 12 isolados de B. cenocepacia, sendo cinco da linhagem IIIA e sete da linhagem IIIB isolados de cebola com sintomas de podridão em escamas foram comparados com 21 genomas completos isolados de patógenos humanos e do ambiente disponíveis em bancos de dados públicos. Através dos resultados de ANI, dDDH e cMLSA, foi possível constatar que os isolados fitopatogênicos das linhagens IIIA e IIIB apresentaram poucas variações em relação aos outros grupos estudados, contudo, de acordo com os resultados obtidos, essas duas linhagens se comportam como duas espécies distintas. Isolados fitopatogênicos de B. cenocepacia linhagem IIIA e IIIB apresentaram uma maior quantidade de fatores de patogenicidade e virulência a humanos. Até onde sabemos, este é o primeiro relato de um drafft genoma de B. cenocepacia causando podridão em escamas da cebola, e nossos dados serão, portanto, um recurso valioso para estudos futuros.
Abstract: In Brazil, the onion (Allium cepa L.) has high socioeconomic importance, standing out as the most produced vegetable within the Allium genus. Several diseases can affect onion growing, both during production and in the post-harvest process. Among those with high economic importance, the onion sour skin has great importance. This disease is associated with several bacterial species, among which species of the Burkholderia cepacia complex (BCC), such as B. cepacia and B. cenocepacia, in addition to B. gladioli pv. alliicola, Pseudomonas aeruginosa and Serratia marcescens. BCC strains are the most frequently associated with disease symptoms, and B. cenocepacia strains are predominant in the São Francisco Valley region. After a polyphasic approach including rep-PCR analyses, biochemical and pathological profiles, and multilocus sequence analysis (MLSA) with the strains, a predominance of B. cenocepacia lineages IIIA and IIIB and five strains belonging to two new lineages of this bacterium was observed, which act exclusively as phytopathogens. Thus, the aim of this thesis was to sequence, assemble and annotate five genomes of strains of two new strains of B. cenocepacia associated with onion sour skin in Northeastern Brazil and analyze the taxonomic position of these strains through a phylogenomic approach, and sequence, assemble and annotate the genomes of phytopathogenic strains of B. cenocepacia belonging to IIIA and IIIB lineages, aiming to characterize the virulence and pathogenicity factors involved in the plant-pathogen interaction and comparison with strains obtained from different ecological niches. The analysis of the core genome sequences revealed that they belong to the CBC, but they are not related to any previously described species of this complex. Comparative analysis of the total genome of the five strains against the CBC member-like strain revealed average nucleotide identity (ANI) values of 86.73 to 94.82%. Combined data from ANI, digital DNA-DNA hybridization (dDDH), and analysis of the core genome indicated that the strains IBSBF 3371T and IBSBF 3372T represent two new species of the genus Burkholderia, belonging to the Burkholderia cepacia complex. Additionally, 12 strains of B. cenocepacia, five from lineage IIIA and seven from lineage IIIB isolated from onion, were compared with 21 complete genomes isolated from human pathogens and environmental groups. Through the ANI, dDDH, and core genome, we verify that the phytopathogenic strains from lineage IIIA and IIIB showed little variation in relation to the other studied groups. However, according to them to the results obtained, they behave as two distinct species. Phytopathogenic strains of B. cenocepacia lineage IIIA and IIIB showed a more significant amount of pathogenicity and virulence factors to humans. Our data will therefore be a valuable resource for future studies. In addition, our data contribute to the extensive genomic resources available for Burkholderiaceae species.
Palavras-chave: Cebola
Allium cepa
Podridão das escamas
Bactérias fitopatogênicas
Burkholderia
Filogenia
Genômica
Área(s) do CNPq: FITOSSANIDADE::FITOPATOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Sigla da instituição: UFRPE
Departamento: Departamento de Agronomia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia
Citação: VELEZ, Leandro da Silva. Filogenômica de novas espécies do complexo Burkholderia cepacia e genômica comparativa de isolados de B. cenocepacia linhagens IIIA e IIIB, causadoras de podridão das escamas da cebola. 2021. 95 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9408
Data de defesa: 29-Set-2021
Aparece nas coleções:Doutorado em Fitopatologia

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