Expressão de genes da família PR-9 em Fortunella spp. e Citrus spp. em resposta à infecção por Xanthomonas citri subsp. citri

Abstract

O Cancro cítrico, causado pela bactéria Xanthomonas citri subsp. citri (XccA), é uma doença que afeta plantas cítricas e é responsável pela devastação de pomares inteiros em países produtores de laranja, incluindo o Brasil. Não existem variedades cítricas totalmente resistentes a esse patógeno. A literatura relata que as plantas, quando atacadas por patógenos, ativam uma cascata de proteínas conhecidas como proteínas relacionadas à patogênese ou proteínas PR, que são de grande importância por estarem envolvidas, entre outras, nos mecanismos de defesa e na indução de resistência a patógenos. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a expressão gênica espacial e temporal de genes codificadores da família PR-9 de proteínas PR em oito variedades cítricas contrastantes em relação à resistência à infecção pela XccA. Os dados de expressão, gerados por RNA-Seq, e as anotações analisadas estão disponíveis no Portal CitrusKB (Knowledge Base for Transcriptome of Citrus Interactome). Os resultados demonstraram que houve indução de genes relacionados à patogenicidade pertencentes à família PR-9 (peroxidases)), porém com diferenças no perfil transcricional quando inoculados com a bactéria XccA isolado 306 nos tempos analisados. Foram identificados maior número de genes diferencialmente expressos em comum em ‘Kumquat’. As plantas inoculadas com XccA, apresentaram diferentes fenótipos, tendo uma evolução mais severa nas plantas susceptíveis à doença. Os resultados sugerem a participação das proteínas PR-9 na resistência da planta ao ataque do patógeno e podem contribuir para o conhecimento de como a expressão das proteínas PR-9 é regulada em espécies de citros com diferentes níveis de resistência e suscetibilidade a XccA e como estas plantas respondem ao ataque de patógenos.

Citrus canker, caused by the bacterium Xanthomonas citri subsp. citri (XccA), is a disease that affects citrus plants and is responsible for the devastation of entire orchards in orange-producing countries, including Brazil. There are no citrus varieties that are completely resistant to this pathogen. The literature reports that plants, when attacked by pathogens, activate a cascade of proteins known as pathogenesis-related proteins or PR proteins, which are of great importance because they are involved, among others, in the defense mechanisms and the induction of resistance to pathogens. Thus, this work aimed to evaluate the spatial and temporal gene expression of genes encoding the PR-9 family of PR proteins in eight contrasting citrus varieties concerning resistance to XccA infection. The gene expression profiling, generated by RNA-Seq, and the annotated genes analyzed in this work are available on the CitrusKB Portal (Knowledge Base for Transcriptome of Citrus Interactome). The results showed that pathogenicity-related genes belonging to the PR-9 family (peroxidases) were induced, but with differences in the transcriptional profile when inoculated with the isolated XccA bacteria 306 at each analyzed time. A greater number of genes differentially expressed in common in 'Kumquat' were identified. Plants inoculated with XccA showed different phenotypes, with a more severe evolution in plants susceptible to the disease. The analyzes suggest the participation of PR-9 proteins in the plant's resistance to attack by the pathogen. The analyzes suggest the participation of PR-9 proteins in the plant's resistance to attack by the pathogen. These results may contribute to the understanding of how the expression of PR-9 proteins is regulated in citrus species with different levels of resistance and susceptibility to XccA and how these plants respond to the attack of pathogens.