Identificados genes do cupuaçu relacionados à resistência à vassoura-de-bruxa

Conduzido pelas pesquisadoras Lucilia Helena Marcellino e Loeni Ludke Falcão, o trabalho é pioneiro no estudo da expressão gênica em grande escala voltado para a cultura do cupuaçu. A pesquisa foi feita a partir do sequenciamento de alta profundidade do transcritoma da planta, particularmente de uma parte que é alvo do ataque do patógeno: as regiões meristemáticas presentes nas pontas dos galhos.

Transcritoma é o conjunto completo de transcritos (RNAs mensageiros, RNAs ribossômicos, RNAs transportadores e os microRNAs) de um dado organismo, órgão, tecido ou linhagem celular. A análise de transcritoma é uma ferramenta poderosa para estudar a expressão gênica, e ao examinar os RNAs mensageiros (mRNAs), os cientistas podem desvendar os mecanismos moleculares que determinam os diferentes processos biológicos em curso.

Os resultados da pesquisa representam um avanço no entendimento da interação entre o cupuaçuzeiro e o fungo causador da vassoura-de- bruxa, abrindo novas perspectivas para o desenvolvimento de tecnologias que impulsionem a produção sustentável de cupuaçu no Brasil. “Diferentemente do cacau, que já conta com um volume considerável de pesquisas, o cupuaçu ainda possui um grande potencial a ser explorado, especialmente no que diz respeito ao desenvolvimento de cultivares resistentes e ao controle de doenças”, assinala Falcão.

Foi o sequenciamento de alta profundidade do transcritoma do cupuaçuzeiro, ao gerar um vasto banco de dados, que permitiu a identificação de genes relacionados à resposta à infecção por M. perniciosa. Foram registrados milhares de genes expressos tanto em plantas suscetíveis como nas resistentes. “Por meio da análise bioinformática desses dados, foi possível identificar genes relacionados à resposta imune da planta, ao metabolismo secundário e ao crescimento”, explica Lucilia Marcellino.

Essa informação detalhada sobre a interação planta-patógeno é fundamental para o desenvolvimento de novas estratégias de controle da doença, como a criação de marcadores moleculares para a seleção de plantas resistentes, a identificação de alvos para o desenvolvimento de fungicidas, bem como a identificação de genes envolvidos na resistência e suscetibilidade à doença.

“Nossa pesquisa é um trabalho básico, que pode ajudar os melhoristas no desenvolvimento de plantas resistentes à doença e disponibilizar genes de interesse para estudos de função. Alguns desses genes, inclusive, foram inseridos no tomate Micro-Tom, uma planta-modelo para estudos com o fungo. Isso permitirá um estudo mais aprofundado sobre a função e potencial uso dos genes”, afirma Falcão.

Em outra frente, Marcellino conta que está em andamento um trabalho em parceria com a Embrapa Agricultura Digital (SP) que visa sintetizar uma molécula capaz de inibir o fungo, ao se ligar a uma proteína presente no microrganismo. A expectativa é de que a tecnologia seja capaz de controlar tanto a M. perniciosa como a M. roreri. Essa última, uma praga quarentenária que já está entrando no Brasil.

“A obtenção de plantas que aliem resistência, boa produção e qualidade de fruto é essencial para o desenvolvimento da cultura. Entretanto, o menor conhecimento a respeito da genética molecular do cupuaçuzeiro é um gargalo para o desenvolvimento de plantas com essas características; daí a importância dessa pesquisa”, declara Marcellino.

Por que “vassoura-de-bruxa”?

O foco do trabalho foi entender os processos no início da infecção pela Moniliophthora perniciosa. As pesquisadoras relatam que, nessa fase, o patógeno infecta a área intercelular de certos tecidos, causando crescimento anormal de galhos, devido à sua capacidade de manipular molecular e metabolicamente a planta.

“O fungo provoca o desenvolvimento de galhos laterais, o que resulta em uma estrutura parecida com uma vassoura [daí o nome vassoura de bruxa]. Além disso, a planta é induzida a enviar grandes quantidades de nutrientes para esses galhos, que acabam se tornando muito maiores e mais vigorosos do que os outros”, explica Falcão.

Após aproximadamente 30 a 60 dias de infecção, ocorre uma reação natural e o galho infectado morre, porém não se desprende da árvore. Nesse estágio, a M. perniciosa sai da fase biotrófica e vai para uma fase necrotrófica, na qual as ramificações do fungo (micélio) crescem abundantemente. “Aquele galho bonito e vigoroso, que o fungo fez a planta produzir, se torna alimento para ele por um longo período”, destaca a pesquisadora.

Além disso, segundo ela, nessa situação, o microrganismo permanece com menor concorrência de outros fungos e bactérias do solo (pois o galho não cai da planta), além de conseguir espalhar seus esporos com muito mais facilidade, com a ajuda do vento. Trata-se de uma doença de difícil controle, que demanda o uso de poda fitossanitária, de fungicidas e de plantas com maior resistência.

Participantes do estudo

O estudo contou com a parceria da Embrapa Amazônia Oriental (PA) e outras instituições, como a Universidade Estadual de Santa Cruz (Uesc), na Bahia, a Universidade de Brasília (UnB), do Centro francês de Cooperação Internacional em Pesquisa Agronômica para o Desenvolvimento (Cirad) e a Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira (Ceplac – Pará).