Ferramentas biotecnológicas na interação planta-patógeno: filogenia multilocus e genômica funcional na caracterização de Colletotrichum falcatum em saccharum spp. e de quitinases em Coffea spp.

dc.contributor.advisorResende, Mário Lúcio Vilela de
dc.contributor.co-advisorXavier, Katia Viana
dc.contributor.co-advisorSantos, Mariana de Lima
dc.contributor.refereeXavier, Katia Viana
dc.contributor.refereeSantos, Mariana de Lima
dc.contributor.refereeFerreira, Larissa Carvalho
dc.contributor.refereeAquino, Sinara Oliveira de
dc.creatorSilva, Fernanda Rodrigues
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/5442662775698256
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-9133-0870
dc.date.accessioned2025-10-03T15:45:19Z
dc.date.issued2025-07-10
dc.description.abstractFungal diseases cause significant agricultural losses, directly impacting economically important crops such as sugarcane (Saccharum spp.) and coffee (Coffea spp.). Inadequate pathogen identification and limited understanding of plant defense mechanisms represent major obstacles to the implementation of more effective disease management strategies. This thesis aimed to investigate the molecular aspects of the plant-pathogen interaction by integrating plant biotechnology tools applied to two distinct pathosystems. In the first study, isolates of Colletotrichum falcatum associated with red rot of sugarcane in southern Florida were characterized through multilocus phylogenetic analysis, microscopy, and pathogenicity tests. This approach allowed for the confirmation of the pathogen's identity, the description of events in the infectious process, and the assessment of the virulence of the isolates in commercial varieties. The second study conducted a comprehensive genomic characterization of chitinase genes and proteins in Coffea arabica and its progenitors (C. canephora and C. eugenioides). In silico analyses were employed, including phylogenetic analyses, functional domain prediction, gene structure, subcellular localization, and identification of orthologs, allowing for the identification of candidate genes potentially involved in resistance to fungal diseases. The results highlight the potential of molecular and genomic approaches to enhance the understanding of fungal pathogenicity and plant defense mechanisms. This thesis demonstrates how biotechnology can support the development of more targeted disease management strategies and inform breeding programs for crops of agricultural importance.
dc.description.areastematicasdaextensaoMeio ambiente
dc.description.areastematicasdaextensaoSaúde
dc.description.areastematicasdaextensaoTecnologia e produção
dc.description.areastematicasdaextensaoTrabalho
dc.description.odsODS 2: Fome zero e agricultura sustentável
dc.description.odsODS 3: Saúde e bem-estar
dc.description.odsODS 8: Trabalho decente e crescimento econômico
dc.description.odsODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura
dc.description.odsODS 15: Vida terrestre
dc.description.resumoAs doenças fúngicas causam perdas significativas na agricultura, impactando diretamente culturas de alta relevância econômica, como a cana-de-açúcar (Saccharum spp.) e o café (Coffea spp.). A falta de uma identificação precisa dos patógenos e o conhecimento limitado acerca dos mecanismos de defesa das plantas dificultam a implementação de estratégias de manejo mais eficazes. Esta tese teve como objetivo investigar os aspectos moleculares da interação planta-patógeno, por meio da integração de ferramentas da biotecnologia vegetal, aplicadas a dois patossistemas distintos. No primeiro estudo, isolados de Colletotrichumfalcatum associados à podridão vermelha da cana-de-açúcar no sul da Flórida foram caracterizados através de uma análise filogenética multilocus, microscopia e testes de patogenicidade. Esta abordagem possibilitou a confirmação da identidade do patógeno, a descrição de eventos do processo infeccioso e a avaliação da virulência dos isolados em variedades comerciais. No segundo estudo, foi realizada uma caracterização genômica abrangente dos genes e proteínas de quitinases em Coffeaarabica e seus progenitores (C. canephora e C. eugenioides). Análises in silico foram empregadas, incluindo análises filogenéticas, predição de domínios funcionais, estrutura gênica, localização subcelular e identificação de ortólogos, permitindo a identificação de genes candidatos potencialmente envolvidos na resistência a doenças fúngicas. Os resultados evidenciam o potencial das abordagens moleculares e genômicas para aprofundar o conhecimento sobre patogenicidade fúngica e mecanismos de defesa vegetal. Esta tese demonstra como a biotecnologia pode contribuir para fundamentar estratégias de manejo mais direcionadas e apoiar programas de melhoramento genético em culturas de interesse agrícola.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipInstituto Nacional de Ciência e Tecnologia do Café (INCT-Café)
dc.description.sponsorshipUniversity of Florida/IFAS - 2022 Archer Early Career Seed Grant (UF/IFAS)
dc.description.tipodeimpactoSociais
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.description.tipodeimpactoEconômicos
dc.identifier.citationSILVA, Fernanda Rodrigues. Ferramentas biotecnológicas na interação planta-patógeno: filogenia multilocus e genômica funcional na caracterização de Colletotrichum falcatum em Saccharum spp. e de quitinases em Coffea spp. 2025. 97f. Tese (Doutorado em Biotecnologia Vegetal) — Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60363
dc.language.isoen_US
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeInstituto de Ciências Naturais (ICN)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.departmentDepartamento de Fitopatologia
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia Vegetal
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectCana-de-açúcar
dc.subjectCafé
dc.subjectQuitinases
dc.subjectInteração planta-patógeno
dc.subjectColletotrichum falcatum
dc.subjectRelações hospedeiro-patógeno
dc.subjectDoenças infecciosas e fúngicas
dc.subjectSugarcane
dc.subjectCoffee
dc.subjectChitinases
dc.subjectPlant–pathogen interaction
dc.subjectHost pathogen relations
dc.subjectInfectious diseases (narrower: fungal diseases)
dc.subject.cnpqCiências Agrárias
dc.titleFerramentas biotecnológicas na interação planta-patógeno: filogenia multilocus e genômica funcional na caracterização de Colletotrichum falcatum em saccharum spp. e de quitinases em Coffea spp.
dc.title.alternativeBiotechnological tools in plant-pathogen interactions: multilocus phylogeny and functional genomics in the characterization of Colletotrichum falcatum in saccharum spp. and chitinases in Coffea spp.
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