Análise da interação entre guaranazeiro (Paullinia cupana var. sorbilis) e Fusarium decemcellulare agente causal do superbrotamento: uma visão morfoanatômica, transcriptômica e proteômica - Queiroz, Claudia Afras de (Universidade Federal do Amazonas, 2022)
O superbrotamento é uma doença causada pelo fungo Fusarium decemcellulare que atinge o guaranazeiro (Paullinia Cupana var. sorbilis), uma espécie nativa da Amazônia, utilizada amplamente pelas indústrias de bebidas, cosmético e farmacêutica. Entre as doenças que apresentam impacto econômico em guaranazeiro está o superbrotamento que afeta o crescimento e desenvolvimento da planta. Dependendo do tecido afetado, os principais sintomas: são galhas no caule, superbrotamento das gemas vegetativas e superbrotamento das inflorescências. Estes sintomas comprometem a produtividade podendo causar perdas de até 100%. Com o objetivo de identificar e caracterizar as alterações anatômicas, histológicas e moleculares, análises comparativas em tecidos sintomáticos e assintomáticos foram realizadas com base em diferentes abordagens como: microscopia de luz e eletrônica, genômica, transcriptômica e proteômica. As análises morfoanatômicas revelam que os diferentes sintomas apresentam uma redução acentuada no eixo longitudinal e a formação de “cápsulas”, com paredes externas espessas e duras. Quando a infecção afeta as inflorescências também são observados má formação nos órgãos florais com múltiplas flores dentro de uma única flor, baixa diferenciação dos primórdios vegetativos nas gemas vegetativas e surgimento de múltiplos órgãos malformados e um meristema axilar encapsulado por brácteas muito espessadas. Já o agregado de múltiplas cápsulas em um mesmo ponto de ramificação produz o sintoma denominado de galha. Os aspectos morfológicos observados nos sintomas sugerem um possível desequilíbrio hormonal, o que foi corroborado com a análise genômica do patógeno para vias de produção de auxina (AIA) em F. decemcellulare e sua posterior confirmação por análises metabolômicas. Os dados comparativos da análise transcriptômica dos três diferentes sintomas da doença são apresentados no capítulo I desta tese. Esses resultados forneceram os primeiros indícios dos mecanismos moleculares de ação do patógeno e as consequências do desequilíbrio hormonal no guaranazeiro. Para melhor compreensão dos mecanismos que desencadeiam a doença em guaranazeiro foi realizada uma análise proteômica comparativa entre tecido doente e sadio. Um total de 3404 proteínas de guaranazeiro foram identificadas, sendo 253 diferencialmente expressas entre as condições. Estes resultados confirmam as observações transcriptômicas e reforçam o papel do desequilíbrio causado pela auxina no superbrotamento. Todas as proteínas do mecanismo SCF (Skp1–Cullin–F-box) de resposta a auxina foram identificadas e a abundância diferencial de alguns componentes do SCF e de proteínas relacionadas a conjugação de AIA no tecido doente reforçam o papel do desequilíbrio no tecido infectado. A análise das proteínas diferencialmente abundantes também sugere a perda da capacidade de regulação da auxina nos tecidos infectados, bem como o aumento da expressão de proteínas relacionadas à biossíntese do ácido gama-aminobutírico (GABA). E em outras espécies de plantas o acúmulo de GABA desencadeia a formação de sintomas semelhantes ao superbrotamento. A análise de proteínas de F. decemcellulare expressas durantes a interação patógeno-hospedeiro identificou 31 proteínas, entre elas 5 (cinco) correspondem a proteínas efetoras, e uma a espermidina sintase que é uma enzima-chave na biossíntese de poliamina, uma molécula relacionada à síntese de GABA.