Banca de DEFESA: Izaias Araujo de Oliveira

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : Izaias Araujo de Oliveira
DATA : 29/02/2024
HORA: 08:00
LOCAL: Videoconferência
TÍTULO:

"Análise metagenômica da diversidade de espécies de Geminiviridae e de agentes subvirais infectando o tomateiro em diferentes biomas brasileiros".

PALAVRAS-CHAVES:

Geminiviridae, Solanum lycopersicum, sequenciamento de alto rendimento, tolerância.

PÁGINAS: 167
RESUMO:

A cultura do tomateiro (Solanum lycopersicum L.) possui grande importância para agricultura nacional e internacional. Diversas viroses podem acometer a cultura causando impactos consideráveis. Dentre os vírus que infectam o tomateiro, as espécies classificadas no gênero Begomovirus (família Geminiviridae) merecem destaque. Os begomovírus possuem um genoma de DNA circular fita simples que pode ser monopartido ou bipartido e são separados em dois grupos: begomovírus do Velho Mundo e do Novo Mundo. A transmissão dos begomovírus ocorre por meio de um complexo de espécies crípticas de Bemisia tabaci (Aleyrodidae, Hemiptera) predominando B. tabaci Middle East Asia Minor 1 – MEAM 1 (= biótipo B) e B. tabaci Mediterranean – MED (= biótipo Q). A gama de plantas hospedeiras dos begomovírus é ampla, incluindo dicotiledôneas cultivadas e não cultivadas. Há uma grande diversidade de espécies de begomovírus já descritas e diversas novas espécies vêm sendo caracterizadas na última década. Essa crescente variabilidade ocorre nos begomovírus por três mecanismos distintos: mutação, recombinação e pseudorecombinação. Uma das estratégias promissoras para controle de begomoviroses consiste no uso de cultivares com tolerância que são obtidas por cultivares que portem os genes Ty-1 e Ty-3. Com a crescente diversidade de espécies, o uso de ferramentas tais como High-Throughput Sequencing (HTS) tem permitido o estudo da diversidade viral e tem sido constantemente utilizado. Estudos prévios têm demonstrado que tomateiros que portam o gene Ty-1 reduzem o número de espécies de begomovírus que infectam o tomateiro e impactam a frequência e predominância destes vírus, agindo como um ‘filtro’ nessas cultivares tolerantes. Além disto, espécies novas e/ou recombinantes podem superar fatores de tolerância presentes na planta hospedeira. Dessa maneiro, o objetivo deste estudo foi realizar o monitoramento e caracterização da diversidade viral da família Geminiviridae e de agentes subvirais associados ao gênero Begomovirus associados a cultura do tomateiros oriundos das cinco regiões geográficas do Brasil via sequenciamento com tecnologia HTS. Para tanto, 154 amostras de tomateiros sintomáticos com e sem os fatore Ty-1/Ty-3 foram coletadas nas cinco regiões brasileiras: Norte (13 amostras), Nordeste (36), Sul (24), Sudeste (39) e Centro-Oeste (42), enriquecidas por meio de Rolling Circle Amplification (RCA). As amostras enriquecidas foram agrupadas em dois pools: BP1 (amostras das regiões Norte, Nordeste e Sul) e BP2 (Sudeste e Centro-Oeste) e submetidas ao sequenciamento HTS pela plataforma Illumina NovaSeq-6000. As sequencias foram montadas em contigs utilizando o software CLC genomics Workbench 7.5, analisadas no Geneious R11.1, comparadas com o banco de sequencias depositas no GenBank por meio do algoritmo BLASTn. Do sequenciamento do pool BP1 recuperou-se 17 espécies virais, sendo 16 correspondente ao gênero Begomovirus e uma ao gênero Topilevirus, além quatro novas espécies de begmovírus. Recuperou-se do sequenciamento do pool BP2 14 espécies virais, uma delas correspondendo a uma nova provável espécie de begomovírus e também sequências de alfassatélites associados aos begomovírus. Primers espécie-específicos foram empregados para recuperação dos genomas por PCR em cada amostra individualmente (Capítulo 2). Os fatores de tolerância Ty1/Ty-3 impactaram a diversidade viral e o número de amostras infectadas, sendo as amostras ausentes de Ty-1/Ty-3com maior número de espécies detectadas e infecções. O número de infecções mistas também foram maiores em amostras de tomateiros que não possuíam Ty-1/Ty3. No capítulo 3, a recuperação por ensaios de PCR com primers espécies-específicos permitiu a detecção de um novo begomovírus bipartido, até enão ausente no Brasil, (tomato chlorotic mottle Guyane virus – ToCMoGV) na amostra AM-035, coletada em Iranduva, estado do Amazonas, norte do Brasil. Análises moleculares e reconstruções filogenéticas demonstrou que ToCMoGV detectado no Brasil, consiste em uma estirbe com alta divergência do isolado da Guiana Francesa, com a qual compartilha 92% de identidade nucleotídica. No capítulo 4, através da caracterização molecular, econstrução filogenética e análises de identidade por meio do Sequence Demarcation Tool (SDT) demonstrou-se que isolados virais depositados no GenBank identificados como tomato yellow spot virus (ToYSV) e Leonurus mosaic virus (LeMV) somados aos isolados de ToYSV recuperados por HTS neste estudo estavam intimamente relacionados. Alguns compartilhavam os mesmos iterons e compartilhavam identidades iguais e/ou superiores a 91%, levando a concluir que foram erroneamente nomeados e que se tratam de um único vírus, propondo assim que apenas um único nome seja proposto. O Capítulo 5 retrata a detecção de um novo isolado de begomovírus infectando tomateiro na região norte do Brasil. O novo isolado de begomovírus foi detectado na amostra TO-083, originária de Araguaína, estado do Tocantins. O novo isolado é bipartido, com segmentos DNAA e DNA-B, dos quais foram produzidos clones infecções e inoculados em tomateiros, a caracterização molecular do novo isolado identificou o iteron GGTGT/ACACC e o domínio da Rep relacionado ao iteron (Rep–IRD): MPRQPTTFRL. O isolado TO-083 foi então denomidado tomato golden leaf spot virus (ToGLSV). No capítulo 6, duas novas espécies de begomovírus monopartidos foram recuperados por PCRs com primers específicos. A nova espécie #1 foi detectada no nordeste brasileiro, nas amostras: CE-001, originária do estado do Ceará, PE-011 e PE-012, ambas de Pernambuco. A nova espécie #2 foi detectada nas amostras PR-173 e PR-174 ambas coletada no estado do Paraná, sul do Brasil. As análises de recombinação demonstraram que as duas novas espécies são recombinantes de outros begomovírus brasileiros que infectam o tomateiro. A nova espécie #1 está mais próxima filogeneticamente com tomato interveinal chlorosis virus (ToICV) enquanto que a nova espécie #2 está mais próxima do tomato mottle leaf curl virus (ToMoLCV). Maiores estudos serão empregados para caracterização biológica dessas novas espécies de begomovírus ifectantes do tomateiro. O capítulo 7 retrata a detecção e caracterização molecular de uma nova espécie de begomovírus bipartido infectando tomateiros na região centro-oeste do Brasil. A nova espécie bipartida foi detectada em amostras de tomateiro oriundas do estado de Goiás (GO) e do Distrito Federal (DF), apresenta o segmento DNA-A de 2561 nucleotídeos e o DNA-B de 2527. Está mais filogeneticamente relacioando com tomato golden vein virus (TGVV) com o qual compartilha 89% de indentidade nucleotídica. As análises de recombinação detectaram um envento de recombinação com os vírus tomato leaf curl purple vein virus (ToLCPVV) e tomato chlorotic mottle virus (ToCMoV). Estudos para a caracterização biológica dessa nova espécie bipartida serão empregados.

MEMBROS DA BANCA:
Externo ao Programa - 1316471 - DANIEL MENDES PEREIRA ARDISSON DE ARAUJO - nullExterna ao Programa - 3358352 - LUCELIA CABRAL - nullExterna à Instituição - MARILIA SANTOS SILVA PATRIOTA - EMBRAPA
Externa à Instituição - MIRTES FREITAS LIMA - EMBRAPA
Interna - 1723060 - RITA DE CASSIA PEREIRA CARVALHO