Tolerância a seca e resistência a murcha bacteriana (Ralstonia solanacearum): aspectos moleculares e fisiológicos em plantas hospedeiras

dc.contributor.advisor1Xavier, André da Silva
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000292510301
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5661020509713522
dc.contributor.authorCabral, Rafael Lara Rezende
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-6535-3809
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3639396604668379
dc.contributor.referee1Ferreira, Adesio
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000270001725
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5400370038397801
dc.contributor.referee2Maciel, Laiane Silva
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0009-0003-9712-0809
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4035727553482902
dc.date.accessioned2024-05-30T01:42:30Z
dc.date.available2024-05-30T01:42:30Z
dc.date.issued2023-08-29
dc.description.abstractPlants are sessile organisms and often face a wide range of abiotic and biotic stresses, including pathogens, pests and climate change. These factors can have a considerable impact on the productivity of plant species, particularly those of economic importance. In order to improve crop resistance to these stresses, it is essential to understand plant response strategies. Genes that encode transcription factors (TFs) participate directly in the regulation of environmental conditions and pathogen pressure. In this study, we investigated the molecular and biochemical interactions between the biotic stress response pathways of bacterial wilt (Ralstonia solanacearum) and the abiotic stress of water deficit, using tobacco and tomato plants. To understand whether TF MYB (NbPHAN gene) associated with drought tolerance in Nicotiana benthamiana would also influence bacterial wilt resistance, we used TRV (Tobacco rattle virus) vectors for gene silencing by VIGS (virus-induced post- transcriptional silencing), developing a pathosystem in tobacco plants. The results revealed correlations between the response pathways to these stresses, indicating complex interactions between biotic and abiotic stresses. The silencing of the NbPHAN gene in tobacco plants negatively affected bacterial wilt and drought resistance. Similarly, contrasting tomato genotypes for resistance to R. solanacearum were subjected to drought by treatment with polyethylene glycol (PEG) nutrient solution. Our data showed that water deficit reduced growth, photosynthetic activity and water-to-biomass conversion efficiency in both varieties. It was observed that the effects on rearrangement of root architecture, on biomass production and on photosynthetic characteristics were analogous to other pathosystems with use of resistant genotype. However, despite similarities in responses, no direct associations were found between bacterial wilt resistance and drought tolerance. These results highlight the complexity of interactions between abiotic and biotic stresses in plants and provide important insights for the development of crops that are more resistant to multiple stresses. Future studies in this sense are essential for a deeper understanding of these processes.
dc.description.resumoAs plantas são organismos sésseis e frequentemente enfrentam uma ampla gama de estresses abióticos e bióticos, incluindo patógenos, pragas e mudanças climáticas. Esses fatores podem ter um impacto considerável na produtividade de espécies vegetais, particularmente aquelas de importância econômica. Visando melhorar a resistência das culturas a esses estresses, é fundamental entender as estratégias de resposta das plantas. Genes que codificam fatores de transcrição (TFs) participam diretamente na regulação frente as condições ambientais e a pressão de patógenos. Neste estudo, investigamos as interações moleculares e bioquímicas entre as vias de resposta ao estresse biótico da murcha bacteriana (Ralstonia solanacearum) e ao estresse abiótico de déficit hídrico, utilizando plantas de tabaco e tomate. Para entender se o TF MYB (gene NbPHAN) associado a tolerância à seca em Nicotiana benthamiana também influenciaria a resistência à murcha bacteriana, usamos vetores TRV (Tobacco rattle vírus) para silenciamento gênico por VIGS (silenciamento pós-transcricional induzido por vírus), desenvolvendo um patossistema em plantas de tabaco. Os resultados revelaram correlações entre as vias de resposta a esses estresses, indicando interações complexas entre os estresses biótico e abiótico. A supressão do gene NbPHAN em plantas de tabaco afetou negativamente a resistência à murcha bacteriana e à seca. De maneira similar, genótipos de tomate contrastantes para resistência a R. solanacearum foram submetidos à seca pelo tratamento com solução nutritiva com polietileno glicol (PEG). Nossos dados mostraram que o déficit hídrico reduziu o crescimento, a atividade fotossintética e a eficiência de conversão de água em biomassa em ambas variedades. Observou-se que os efeitos no rearranjo da arquitetura radicular, na produção de biomassa e nas características fotossintéticas foram análogos a outros patossistemas com uso de genótipo resistente. No entanto, apesar das semelhanças nas respostas, não foram encontradas associações diretas entre a resistência à murcha bacteriana e a tolerância à seca. Esses resultados destacam a complexidade das interações entre estresses abióticos e bióticos em plantas e fornecem insights importantes para o desenvolvimento de culturas mais resistentes a múltiplos estresses. Estudos futuros nesse sentido são essenciais para uma compreensão mais aprofundada desses processos.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/17137
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Genética e Melhoramento
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
dc.rightsopen access
dc.subjectRalstonia solanacearum
dc.subjectSeca
dc.subjectVIGS
dc.subjectNicotiana benthamiana
dc.subjectHawaii 7996
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqMelhoramento Vegetal
dc.titleTolerância a seca e resistência a murcha bacteriana (Ralstonia solanacearum): aspectos moleculares e fisiológicos em plantas hospedeiras
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis

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