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Título: Estudos relacionados à reprodução sexuada de Pyricularia oryzae
Título Alternativo: Studies related to Sexual reproduction of Pyricularia oryzae
Autor(es): Moreira, Silvino Intra
Orientador: Alves, Eduardo
Membro da banca: Batista, Cristina Ferreira Silva e
Ceresini, Paulo Cézar
Guimarães, Sarah da Silva Costa
Labory, Cláudia Regina Gontijo
Área de concentração: Microbiologia Agrícola
Assunto: Peritécios
Expressão gênica
Microscopia
Brusone
Idiomorfos
Perithecia
Gene expression
Microscopy
Blast disease
Idiomorphs
Data de Defesa: 19-Fev-2015
Data de publicação: 2015
Agência de Fomento: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Referência: MOREIRA, S. I. Estudos relacionados à reprodução sexuada de Pyricularia oryzae. 2015. 99 p. Tese (Doutorado em Microbiologia Agrícola) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2015.
Resumo: A brusone é causada pelo fungo Ascomyceto Pyricularia oryzae, sendo a doença mundialmente mais importante do arroz, além de causar brusone em trigo no Brasil, no Paraguai e na Bolívia. A alta variabilidade genético-patotípica é possivelmente responsável pela baixa durabilidade da resistência de cultivares de arroz e trigo à brusone. A reprodução sexuada é a fonte mais provável da variabilidade nas populações do patógeno nos agro-ecossistemas brasileiros. São escassos os estudos sobre o papel da reprodução sexuada na estrutura genética de populações de P. oryzae, bem como na biologia reprodutiva do patógeno envolvendo morfogênese e fatores reguladores. Este trabalho teve por objetivo realizar estudos de indução, morfogênese das estruturas reprodutivas e expressão gênica durante a reprodução sexuada de P. oryzae. Num primeiro trabalho, isolados compatíveis de P. oryzae patogênicos ao arroz foram pareados em meio de aveia e mantidos por sete dias sob 25 oC e luz branca contínua, seguido de transferência para incubação sob 18 ºC e luz negra e branca contínuas, por 21 dias. Amostras para análises de qRT-PCR e de microscopia foram coletadas semanalmente. Foram identificadas três fases no desenvolvimento dos ascocarpos: fase inicial de enovelamento ao 14º dia; protoperitécio ao 21º dia; maturação do peritécio ao 28º dia. A expressão de todos os genes MAT avaliados foi maior com presença do parceiro compatível e apresentou o mesmo padrão ao longo do tempo, com maior expressão no 14º dia, durante o enovelamento micelial para formar o protoperitécio, seguido de redução até o 28º dia. No segundo trabalho, o objetivo foi avaliar o tamanho e a densidade de peritécios de P. oryzae infectivo ao trigo em diferentes espécies de Poaceae, em diferentes restos vegetais e, em meio de cultura, utilizando microscópios de luz e eletrônico de varredura. Foi observado que os peritécios de P. oryzae variam em tamanho e densidade, de acordo com o hospedeiro e variam em tamanho de acordo com o estado da planta e o meio de cultura. O reconhecimento dos indivíduos compatíveis pode ocorrer externa ou internamente nos tecidos vegetais. Além disso, verificou-se maior desenvolvimento dos ascocarpos em tecidos necrosados, indicando que possivelmente o ciclo sexual de P. oryzae ocorra na natureza, ao menos preferencialmente, em restos vegetais. Estes resultados podem orientar trabalhos de morfogênese e expressão genética, durante a reprodução sexual de P. oryzae, em meio de cultura e em plantas, contribuindo para a descrição do ciclo reprodutivo do patógeno e possivelmente para o desenvolvimento de novas medidas de manejo da brusone baseadas em resistência durável.
Blast disease is caused by the Ascomycetous fungus, Pyricularia oryzae, which is the most important rice disease worldwide, also causing wheat blast in Brazil, Paraguay and Bolivia. High genetic-pathotypic variability is probably responsible for the low resistance durability to blast in cultures such as rice and wheat. Sexual reproduction is the most probable source of variability in population of the pathogens in Brazilian agro-ecosystems. Studies on the role of sexual reproduction over the genetic structure of P. oryzae populations, as well as on the reproductive biology of the pathogen involving morphogenesis and regulating factors are scarce. This work aimed conducting studies on induction, morphogenesis of the reproductive structures and gene expression during the sexual reproduction of P. oryzae. In a first assay, compatible P. oryzae isolates pathogenic to rice, were paired on Oatmeal agar and maintained for seven days at 25oC and continuous white light, followed by the transference to incubation under 18ºC with continuous white and dark light, for 21 days. Samples for qRTPCR and microscopy analyses were collected weekly. We identified three phases in the development of the ascocarp: initial hyphae folding phase, at the 14th day; proto-perithecia, at the 21 st day; perithecia maturation, at the 28th day. The expression in all MAT genes evaluated was higher when the compatible partner was present, and it showed the same pattern over time, with higher expression at the 14th day, during the mycelial folding to generate the protoperithecia, followed by the a reduction until the 28th day. In the second study, the objective was to evaluate the size and density of the P. oryzae wheat-infective perithecia in different Poaceae species, on different plant residue, and in culture medium, using light and scanning electron microscopy. We observed that the P. oryzae perithecia varied in size and density, according to the host, and varied in size according to the state of the plant and culture medium. The recognition of compatible individuals may occur externally or internally to plant tissues. In addition, we verified higher ascocarp development on tissues in necrosis, possibly indicating that the sexual cycle of the P. oryzae occurs in nature, at least preferentially, in plant residue. These results could orient works on morphogenesis and gene expression during the sexual reproduction of P. oryzae, in culture media and in plants, contributing for the description of the reproduction cycle of the pathogen, and possibly for the development of new blast disease management measures based on durable resistance.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/5289
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DBI - Microbiologia Agrícola - Doutorado (Teses)

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