Estudo da modulação do metabolismo da cana-de-açúcar pelo fungo fitopatogênico Sporisorium scitamineum

Resumo

A cana-de-açúcar é cotada atualmente como uma das principais fontes de biomassa energética. Neste sentido, a partição do carbono obtido durante a fotossíntese é fundamental para gerar altas concentrações de sacarose no colmo da planta. Esta distribuição pode ser afetada por diversos fatores inerentes ou não à planta, como a idade e a presença de patógenos, respectivamente. O fungo patogênico Sporisorium scitamineum estabelece uma relação biotrófica com a cana-de-açúcar, causando a doença conhecida como carvão da cana, caracterizada pela formação de uma estrutura na forma de chicote. Dados de sequenciamento de transcritos (RNAseq) da interação cana-de-açúcar e S. scitamineum mostram que a presença do fungo causa mudanças na expressão de genes relacionados com o metabolismo primário e secundário da planta, incluindo a síntese de sacarose, celulose, amido, xilose, lignina e fitohormônios. No entanto, alterações nos níveis de mRNA nem sempre se correlacionam diretamente a alterações de mesmo grau nas respectivas proteínas e metabólitos, e consequentemente no fenótipo bioquímico da planta. Desta forma, o objetivo deste projeto é investigar como o fungo fitopatogênico S. scitamineum modula o metabolismo da cana-de-açúcar e influencia na partição do carbono entre intermediários das principais vias bioquímicas da planta durante o desenvolvimento da doença. Para tanto, será utilizada uma variedade de cana-de-açúcar bioquimicamente susceptível (RB925345) da qual serão obtidos perfis de metabólitos e proteínas em diferentes momentos do desenvolvimento da planta, e consequentemente da doença. A partir dos dados gerados serão selecionados genes envolvidos nas vias metabólicas reguladas pela presença do fungo e suas respectivas expressões serão acompanhadas durante o desenvolvimento da doença utilizando a técnica de qRT-PCR. Com os resultados obtidos espera-se traçar um panorama das mudanças metabólicas ocasionadas pela presença de um patógeno biotrófico na cana-de-açúcar e disponibilizar novas informações sobre os mecanismos inerentes à interação planta-patógeno.