Identificação de potenciais genes de suscetibilidade em interações entre tomateiro (Solanum lycopersicum) e Sclerotinia sclerotiorum e Verticillium dahliae

Abstract

O tomateiro (Solanum lycopersicum) destaca-se globalmente como uma das principais culturas hortícolas, tanto em termos econômicos quanto nutricionais. No entanto, enfrenta diversos problemas fitossanitários, incluindo uma ampla gama de patógenos, como os ascomicetos Sclerotinia sclerotiorum e Verticillium dahliae, causadores do mofo-branco e da murcha de verticílio, respectivamente. O melhoramento genético tradicional para combater esses patógenos foca na introgressão de genes de resistência (genes-R) no genoma do tomate. Porém, essa abordagem tem se mostrado limitada devido à baixa disponibilidade de fontes de resistência no germoplasma dessa cultura e a grande variabilidade desses patógenos, o que aumenta o risco de quebra de resistência. É essencial portanto, a busca por novas estratégias de melhoramento para desenvolver variedades com resistência mais durável e de amplo espectro. Uma alternativa promissora é explorar a diversidade de genes de suscetibilidade (genes-S), que ao contrário dos genes de resistência, são genes que podem auxiliar os patógenos, facilitando a infecção ou mantendo a compatibilidade da interação. A perda da função dos genes-S, seja naturalmente ou pela aplicação de engenharia genética utilizando técnicas de silenciamento ou nocaute gênico, pode conferir resistência duradoura e de amplo espectro às doenças, sendo, portanto, alvos ideais para programas de melhoramento. Neste contexto, este estudo teve como objetivo identificar genes potencialmente envolvidos na suscetibilidade do tomateiro a S. sclerotiorum e V. dahliae para posterior uso em programas de melhoramento. Para tal, potenciais genes-S foram selecionados a partir da literatura, e seus homólogos identificados no genoma do tomateiro. Para verificar a expressão relativa diferencial, uma análise de RT-qPCR foi realizada utilizando RNA de amostras de plantas de tomate suscetíveis inoculadas com S. sclerotiorum ou V. dahliae. Para o bioensaio com S. sclerotiorum, as folhas de plantas de tomateiro (var. Santa Cruz) foram inoculadas com discos de meio BDA contendo micélios do patógeno, e coletadas em 0, 6, 12 e 48 horas após inoculação (hpi). Para V. dahliae, as raízes de tomateiro (var. Ponderosa) foram inoculadas por imersão e coletadas em 0, 8, 24 e 52 hpi. O material vegetal foi macerado em nitrogênio líquido e submetido a extração de RNA total para análise por RT-qPCR. Ao todo, 14 genes foram analisados. Observou-se um padrão de regulação positiva para a maioria dos genes testados, o que é consistente com o perfil esperado para genes-S. No patossistema tomate-S. sclerotiorum, 6 dos 7 genes analisados mostraram regulação positiva em ao menos um tempo, tomate-V. dahliae 6 dos 10 genes analisados tiveram este perfil. Os genes SlDMR6, SlGST e SlLIN6 foram validados em ambos os patossistemas, enquanto os genes SlEDR, LSD1 e SlTFIIAγ, foram validados apenas na interação tomate-S. sclerotiorum e SlGR-RBP, SlMC7 e SlTPK1 apenas em V. dahliae. A identificação desses genes representa um avanço significativo para o desenvolvimento de estratégias de melhoramento genético visando à obtenção de cultivares de tomateiro com resistência eficiente e duradoura contra esses patógenos.