Aspectos epidemiológicos e análise transcriptômica da interação teca (Tectona grandis)-Ceratocystis fimbriata e caracterização de novos patógenos afetando o cultivo de teca no Brasil

Abstract

A teca (Tectona grandis L. f., família Lamiaceae) é uma espécie arbórea originária da Ásia que apresenta madeira de elevada qualidade. No Brasil, os plantios de teca foram iniciados na década de 1970 no município de Cáceres-MT, onde as condições edafoclimáticas se mostraram adequadas ao desenvolvimento dessa espécie. Embora com excelente adaptação, o cultivo da teca no Brasil tem enfrentado diversos problemas fitossanitários, como a murcha causada por Ceratocystis fimbriata e, mais recentemente, o cancro da teca causado por (Lasiodiplodia theobromae). Clones de teca com resistência e/ou tolerância a esses e outros patógenos ainda não se encontram disponíveis, dificultando o controle das principais doenças que ameaçam sua produção dessa espécie. Diante da crescente importância que C. fimbriata e L. theobromae vêm apresentando para o cultivo da teca, o presente trabalho teve como objetivo aprofundar estudos sobre os principais patossistemas e a caracterização de novos patógenos afetando o cultivo da teca no Brasil. O CAPÍTULO 1 contempla uma revisão de literatura sobre a cultura e dos patossistemas mais importantes no cultivo da teca e dos conceitos básicos de epidemiologia e da interação patógeno-hospedeiro. O CAPÍTULO 2 descreve estudos sobre a dinâmica espacial e temporal da murcha- de-Ceratocystis. A incidência variou em função do material genético, da região estudada e do espaçamento. O progresso temporal e espacial da murcha-de- Ceratocystis foi influenciado pelo manejo silvicultural empregado e pelo material genético. As informações obtidas nesse estudo são importantes para elaboração de estratégias de manejo fitotécnico e fitossanitário mais eficientes e mais rígidas dessa doença. Recomenda-se utilizar materiais genéticos resistentes/tolerantes, evitar a implementação de cultivos próximos a áreas úmidas (com má drenagem ou próximas a cursos de água), realizar a detecção precoce (desde a fase de viveiro) de mudas doentes, cumprir com rigor o cronograma silvicultural e remover rapidamente plantas doentes do campo para evitar infecções secundárias. O CAPÍTULO 3 foi destinado ao estudo espacial e temporal do cancro da teca em condições de campo. A incidência variou em função do material genético e da região estudada. Ao final da última avaliação pode-se observar um padrão espacial predominante ao acaso. O progresso temporal e espacial do cancro foi influenciado pelos métodos de manejo silviculturais, do material genético e da diversidade genética do patógeno. As informações obtidas permitiram refinar a elaboração de estratégias de manejo do cancro da teca, incluindo: o emprego de materiais genéticos tolerantes, a eliminação de plantas doentes no inicio da epidemia, evitando a desrama em época de chuva (para reduzir a dispersão de inóculo no período de máxima suscetibilidade da cultura). O CAPÍTULO 4 envolveu estudos empregando a técnica de RNAseq visando caracterizar o perfil de expressão de genes relacionados com reações de tolerância e suscetibilidade de clones de teca ao ataque de C. fimbriata. Para a análise comparativa do perfil de expressão de genes associados com a interação teca-C. fimbriata, dois clones com respostas constratantes para o patógeno foram inoculados com o isolado ‘RB01’. A inoculação foi conduzida usando plantas (obtidas de viveiro) com 180 dias de idade. Os materiais genéticos contrastantes empregados foram denominados como ‘Clone A’ [altamente suscetível (S) ao C. fimbriata] e ‘Clone B’ [tolerante (T) ao C. fimbriata]. As amostras foram coletadas e ácidos nucléicos foram extraídos (aos 0, 3, 7 e 15 dias após a inoculação – DPI) para RNAseq. De um total de 1440 genes, 1247 (86.6%) foram encontrados no transcriptoma de forma completa. Aos 3 DPI foram identificados 187 genes com expressão diferencial (DEGs) no clone T inoculado quando comparado com o tratamento PMI (= planta mock-inoculada). Dentre esses genes, 162 foram reprimidos e 25 foram induzidos. No clone S , foram detectados 24 DEGs aos 3 DPI, dos quais 23 foram reprimidos e um foi induzido. Aos 7 DPI, 11 DEGs foram identificados no clone T (nove induzidos e dois reprimidos), sendo verificada uma redução de 94% no número de genes com expressão diferencial do período 3 DPI aos 7 DPI no clone T. Com relação ao clone S aos 7 DPI foram identificados 113 DEGs quando comparado com PMI, desses genes 108 estavam reprimidos e cinco induzidos (um aumento de 78% no número de DEGs dos período 3 DPI aos 7 DPI). Nove DEGs foram identificados no clone T aos 15 DPI, sendo todos reprimidos. No clone S, foram identificados 782 DEGs aos 15 DPI, dos quais 513 foram reprimidos e 267 foram induzidos. De modo geral foi verificada uma reação inversa entre o clone T e S. Nas etapas iniciais da infecção (3 DPI) o maior número de DEGs foi observado no clone T. No entanto, no decorrer do processo infeccioso (7 DPI e 15 DPI), a modulação de genes foi maior no clone S. Além disso, a maioria dos DEGs foi composta por genes reprimidos (independente do período e do material genético avaliado). Essa informação genética/genômica pode auxiliar no desenvolvimento de clones de teca mais tolerantes via melhoramento clássico (por meio de seleção assistida por marcadores moleculares) bem como em estratégias biotecnógicas (edição e silenciamento gênicos). Finalizando, o CAPÍTULO 5 envolve o registro de três novos patógenos afetando o cultivo da teca no Brasil e/ou no mundo.