Expressão de genes de resistência em resposta à infecção por nematóides

Abstract

A identificação de genes relacionados com a resistência de plantas a pragas e doenças é de grande importância para o entendimento dos mecanismos de defesa envolvidos durante o ataque de patógenos. Atualmente, vários desses genes, identificados em diferentes espécies vegetais, já foram caracterizados ao nível molecular e suas seqüências estão disponíveis em Bancos de Dados. Atualmente, com a conclusão do sequenciamento do Genoma Café, homólogos de genes de defesa tiveram suas seqüências estabelecidas. No entanto, estudos de genômica funcional são necessários para que o papel destes genes no mecanismo de resistência aos patógenos do café seja conhecido. Este trabalho tem como objetivo inicial caracterizar os mecanismos de defesa em café, através da identificação e avaliação da expressão de genes relacionados com a resistência a nematóides. Foram realizadas buscas de seqüências homólogas a genes de defesa no Banco de Dados do Genoma Café através do programa BLAST e foram identificados genes pertencentes a 12 categorias de genes de defesa. Em experimentos de infecção controlada, raízes de cafeeiros suscetíveis e resistentes foram infectadas pelo nematóide Meloidogyne exigua. Amostras de RNA extraído destas raízes serviram como molde para amplificação de transcritos correspondentes a 6 genes de resistência. Os resultados mostram que os genes avaliados neste estudo apresentam uma expressão basal em raízes infectadas pelo nematóide, sugerindo que a ativação da resposta de defesa é controlada por outras famílias de genes não testadas neste estudo.

The identification of defense-associated genes is a major step through a complete understanding of pathogen resistance mechanisms in plants. Several plant defense genes have been already identified, sequenced, characterized at molecular level, and are available at GenBank. Recently, with the conclusion of EST-Genome sequencing, coffee homologs for those genes are also known. However, functional analysis is required to entirely understand the role of defense genes during coffee resistance responses. In order to begin this characterization, the main objective of this study is to identify and evaluate gene expression during nematode resistance. Initial data-mining analysis on the Coffee Genome Database allowed the identification of homologs to 12 families of defense-associates genes. Roots from susceptible and resistant coffee plants were infected by Meloidogyne exigua in controlled infection time experiments. Expression of 6 identified genes was evaluated through RT-PCR analysis using infected roots RNA. Results showed that gene expression is basal in all tested infection times, which suggests that other gene families not tested in this study control the activation of defense during nematode response.