O patossistema Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici-tomateiro no Brasil : variabilidade de genes efetores, marcadores moleculares e estabilidade do gene de resistência I-7

Abstract

A murcha vascular, provocada por distintas raças do fungo Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL), se destaca como uma das principais doenças que afetam a cultura do tomateiro (Solanum lycopersicum L.) no mundo. Este grupo de fitopatógenos invade o sistema radicular de cultivares suscetíveis e coloniza os vasos do xilema, impedindo o transporte ascendente de seiva provocando o sintoma de murcha. Três raças fisiológicas de FOL já foram descritas e uma suposta raça 4 está em processo de caracterização na Califórnia. Essas raças são definidas com base na capacidade de infectar um conjunto de acessos diferenciais de tomateiro contendo quatro genes de resistência dominantes (I, I–2, I–3 e I–7). O plantio de cultivares com genes de resistência contra as diferentes raças fisiológicas é a principal medida de controle adotada nas áreas de produção, uma vez que é impossível a erradicação do patógeno após infestação do solo. A determinação das raças fisiológicas de FOL também é possível por meio de marcadores moleculares desenvolvidos por Hirano & Aire (2006) que possibilitam a identificação de forma rápida e confiável. A caracterização inicial das raças fisiológicas de FOL no Brasil foram conduzidos exclusivamente com ensaios de patogenicidade. Posteriormente, estudos de caracterização molecular utilizando os marcadores de Hirano & Aire (2006) não permitiram a diferenciação dos isolados brasileiros de FOL raça 1 e FOL raça 2 que apresentam um padrão de amplicons idêntico aos dos isolados de FOL raça 1 cosmopolita. Um grupo de pequenas proteínas ricas no aminoácido cisteína (denominadas de SIX = secreted into the xylem) são moléculas efetoras de FOL que desempenham um papel crucial na colonização do hospedeiro e na expressão de sintomas. Um sistema de marcadores moleculares alternativo foi desenvolvido com base na utilização de primers derivados dos genes da série Six. No entanto, esse sistema de marcadores moleculares ainda não foi avaliado com os isolados brasileiros. Um conjunto representativo de 107 isolados brasileiros de FOL foi avaliado com esses primers e um novo marcador (Six 4) se mostrou útil para discriminar isolados brasileiros de FOL raça 1 e raça 2 (Capítulo 2). Outro objetivo do presente trabalho foi realizar a avaliação da estabilidade e do efeito de dosagem do gene I–7 em homozigose e heterozigose contra isolados brasileiros de FOL raça 3. Os resultados indicaram que uma única cópia do gene I–7 se mostra suficiente para evitar a expressão de sintomas de todos os isolados avaliados (Capítulo 3). Um novo marcador molecular foi avaliado para uso no monitoramento da incorporação do gene I–7 em acessos de tomateiro (Capítulo 4). Para isso, foi obtido uma população F2 segregante para o gene I–7 que foram inoculadas com uma suspensão de esporos de FOL raça 3 e avaliadas através de uma escala de notas. O DNA das plantas suscetíveis e resistentes foi extraído e usados como molde para análise de um marcador do tipo polimorfismo de nucleotídeo único (SNP) presente dentro do gene I–7 (cromossomo 8), possibilitando o desenvolvimento de um marcador funcional codominante do tipo CAPS. O emprego desse marcador molecular pode aumentar a eficiência e oferecer uma maior segurança no processo de seleção de plantas resistentes. Em resumo, o presente trabalho apresenta novas e relevantes informações sobre os patossistema FOL–tomateiro que poderão ser aplicados em estratégias de manejo genético deste grupo de patógenos.