Nocaute via CRISPR/CAS9 do gene SlUACA de tomateiro (Solanum lycopersicum) cv. Micro-Tom potencialmente associado à susceptibilidade à Moniliophthora perniciosa, causador da vassoura-de-bruxa em cacaueiro.

Abstract

A “vassoura-de-bruxa” é a principal doença que acomete o cacaueiro (Theobroma cacao), limitando a produção de cacau na América do Sul e Caribe. O fungo basidiomiceto Moniliophthora perniciosa, agente etiológico da doença, apresenta estilo de vida hemibiotrófico com extenso e peculiar período biotrófico, causando os sintomas de inchamento e indução de brotações laterais nos ramos infectados. O tomateiro (Solanum lycopersicum) cv. Micro-Tom (MT) demonstrou ser um modelo genético adequado para o estudo da interação com o biótipo-S de M. perniciosa, exibindo os sintomas característicos da infecção, além de características intrínsecas, como a disponibilidade de um protocolo otimizado de transformação genética, transpondo as dificuldades biológicas de análises em cacaueiro, uma árvore perene. A investigação de genes via análises funcionais é fundamental à compreensão dos mecanismos de patogenicidade de M. perniciosa e os mecanismos de defesa do hospedeiro em busca de elementos de resistência. A obtenção de cultivares resistentes de cacaueiro à infecção é a medida mais efetiva a longo prazo para reduzir os impactos da enfermidade. A partir da utilização da ferramenta CRISPR/Cas9 para indução de resistência a fungos, entendemos por oportuna a análise funcional de Solanum lycopersicum UVEAL AUTOANTIGEN WITH COILED-COIL DOMAINS AND ANKYRIN REPEATS (SlUACA) através de construções para verificar seu potencial papel na resistência à vassoura-de-bruxa.

The “witches' broom” is the main disease that affects the cacao tree (Theobroma cacao), limiting cacao production in South America and the Caribbean. The basidiomycete fungus Moniliophthora perniciosa, the causal agent of the disease, has a hemibiotrophic lifestyle with a long and peculiar biotrophic period, causing the symptoms of swelling and induction of lateral shoots in infected branches. The tomato (Solanum lycopersicum) cv. Micro-Tom (MT) was demonstrated to be suitable genetic model for the study of the interaction with the S-biotype of M. perniciosa, exhibiting typical symptoms of the infection, along with intrinsic attributes, such as the availability of an optimized genetic transformation protocol, overcoming biological limitations of cacao, a perennial tree. The search for resistance genes is fundamental to the understanding of the mechanisms of M. perniciosa pathogenicity and the host’s defense mechanisms. The access to resistant cacao cultivars seems the most effective measure to reduce the impact of the disease. Based on the use of the CRISPR / Cas9 tool for pathogen resistance, we understand that the functional analysis of Solanum lycopersicum UVEAL AUTOANTIGEN WITH COILED-COIL DOMAINS AND ANKYRIN REPEATS (SlUACA) through constructions is opportune to verify its potential role in resistance to witches' broom disease.