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Tipo do documento: Dissertação
Título: Reação de genótipos de Psidium spp. ao fitonematóide Meloidogyne enterolobii e análise in silico de fatores de parasitismo
Autor: CAVALCANTI JUNIOR, Edilton de Albuquerque
Primeiro orientador: MARTINS, Luiza Suely Semen
Primeiro coorientador: MORAES FILHO, Rômulo Maciel de
Segundo coorientador: SILVA, Edson Ferreira da
Primeiro membro da banca: MARTINS, Luiza Suely Semen
Segundo membro da banca: MONTARROYOS, Angélica Virgínia Valois
Terceiro membro da banca: MAIA, Rafael Trindade
Resumo: A cultura da goiabeira tem sido severamente atacada pelo fitonematóide Meloidogyne enterolobii (Sin.: M. mayaguensis), que tem causado drástica redução de produtividade e, em alguns casos, até perda total de áreas cultivadas. Devido à sua grande gama de potenciais hospedeiros e fácil disseminação, M. enterolobii representa um perigo constante e tem se mostrado um dos maiores limitantes para o cultivo da goiabeira no Nordeste brasileiro. A calreticulina (CRT), uma proteína de excreção, altamente conservada em animais e plantas foi identificada nas secreções de diversos parasitas indicando que estão associadas à supressão da imunidade da planta. A bioinformática tem propiciado informações valiosas sobre as biomoléculas e através de análises in silico, tem fornecido dados de caracterização estrutural e funcional de sequências genômicas, predição estrutural e funções das proteínas, além de possibilitar comparações de sequências biológicas de diversas espécies. Os objetivos desta pesquisa foram efetuar a avaliação do parasitismo de M. enterolobii em genótipos de araçazeiros e goiabeiras, para futuros estudos de compatibilidade para porta-enxerto de goiabeiras comerciais e caracterizar sequência da proteína calreticulina (CRT), verificar sua conservação filogenética identificando a funcionalidade, localização subcelular e o domínio conservado, bem como, representar por meio de modelagem in silico a homologia e estrutura terciária da CRT. Em condições de casa de vegetação, foram avaliados 44 genótipos de araçazeiros oriundos de populações naturais do Estado de Pernambuco e 6 genótipos de goiabeiras. Nas avaliações foram avaliados os seguintes parâmetros: índice de galhas (IG), fator de reprodução (FR), número de ovos por grama de raiz (OGR) e redução do fator de reprodução (RFR). Considerando os critérios avaliados, os genótipos de araçazeiros REC-DI-A02 e REC-DI-A04 alcançaram os melhores resultados, podendo ser indicados como fonte de resistência à M. enterolobii e também como genótipos promissores para testes de enxertia em goiabeira. No estudo in silico da proteína CRT foram caracterizadas 15 sequências desta entre nematoides de vida livre, parasitas de plantas e animais, presentes em bancos de dados genômicos. Os resultados obtidos indicaram a presença de cinco domínios funcionais conservados entre as CRTs. Os parâmetros físico-químicos demostraram que a proteína tem baixa atividade em pH ácido, afinidade em meio aquoso, sendo de caráter hidrofílico. A análise de agrupamento apresentou consistência com a classificação taxonômica das espécies avaliadas. O modelo 3D da CRT apresentou estabilidade em nível energético, possibilitando a compreensão da estrutura da proteína. Os resultados obtidos sobre a CRT podem fornecer condições para futuros estudos de resistência em plantas contra ataques de nematoides. Os resultados também apontam perspectivas para o entendimento dos fatores de parasitismo do M. enterolobii e das proteínas envolvidas, bem como, à busca de porta-enxerto resistente em cultivos comerciais de goiabeira, especialmente na região Nordeste do Brasil, que é de fundamental importância para o agronegócio, tendo em vista as perdas ocorridas nos plantios com as cultivares “Paluma” e “Pedro Sato”.
Abstract: The guava crop has been severely attacked by the phytonematode Meloidogyne enterolobii (Sin.: M. mayaguensis), which has caused drastic reduction of productivity and, in some cases, even total loss of cultivated areas. Due to its wide range of potential hosts and easy dissemination, M. enterolobii represents a constant danger and has been shown to be one of the major limitations for the guava cultivation in the Brazilian Northeast. Caltreticulin (CRT), a highly conserved excretion protein in animals and plants, has been identified in the secretions of several parasites indicating that they are associated with suppression of plant immunity. Bioinformatics has provided valuable information on biomolecules and, through in silico analysis, has provided structural and functional characterization data of genomic sequences, structural prediction and protein functions, as well as comparisons of biological sequences of several species. The objective of this research was to evaluate the parasitism of M. enterolobii in P. guineense and guava genotypes for future compatibility studies for rootstocks of commercial guavas and to characterize the sequence of the calreticulin protein (CRT), to verify their phylogenetic conservation, identifying functionality, subcellular localization and presence of conserved domains, as well as, develop a tertiary structure model with in silico computational homology modeling tools. 44 P. guineense genotypes from natural populations of the State of Pernambuco and 6 guava genotypes were evaluated under greenhouse conditions. The genotypes were evaluated by the following parameters: gall index (GI), reproduction factor (RF), number of eggs per gram of root (OGR) and reduction of the reproductive factor (RFR). Considering the evaluated criteria, the P. guineense genotypes REC-DI-A02 and REC-DI-A04 achieved the best results and can be indicated as a source of resistance to M. enterolobii and also as promising genotypes for grafting tests in guava. In the in silico analysis of the CRT protein, 15 proteins sequences from free-living, plant and animal parasitic nematodes, present in genomic databases were characterized. The results also indicated the presence of five functional domains. The analysis of the physical-chemical parameters showed hydrophilic CRTs with low activity at acidic pH. The cluster analysis showed consistency with the taxonomic classification of the evaluated species. We also developed a stable CRT 3D model which may help the understanding of the structure of this protein. The results obtained on CRT may provide insights for future resistance studies in plants against nematode attacks. The obtained results point out perspectives for understanding of the parasitism factors of M. enterolobii and, as well as the search for resistant rootstocks in guava commercial crops, especially in the Northeast region of Brazil, which is of fundamental importance for the agribusiness, in view of the losses occurred in the plantations with the cultivars "Paluma" and "Pedro Sato".
Palavras-chave: Meloidogyne enterolobii
Parasitismo
Calreticulina
Análise in silico
Área(s) do CNPq: FITOTECNIA::MELHORAMENTO VEGETAL
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Sigla da instituição: UFRPE
Departamento: Departamento de Agronomia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Melhoramento Genético de Plantas
Citação: CAVALCANTI JUNIOR, Edilton de Albuquerque. Reação de genótipos de Psidium spp. ao fitonematóide Meloidogyne enterolobii e análise in silico de fatores de parasitismo. 2017. 100 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Melhoramento Genético de Plantas) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/7828
Data de defesa: 5-Dez-2017
Aparece nas coleções:Mestrado em Melhoramento Genético de Plantas

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