Submitted by ELKIN FERNANDO RODAS MENDOZA null (elferodas@yahoo.es) on 2016-09-24T23:11:18Z No. of bitstreams: 1 Tese Final.pdf: 4482779 bytes, checksum: 749ee0c558bf2e2ec8bbdc14d079523e (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-09-27T14:22:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mendoza_efr_dr_jabo.pdf: 4482779 bytes, checksum: 749ee0c558bf2e2ec8bbdc14d079523e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T14:22:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mendoza_efr_dr_jabo.pdf: 4482779 bytes, checksum: 749ee0c558bf2e2ec8bbdc14d079523e (MD5) Previous issue date: 2016-08-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) é o agente causal do cancro cítrico, uma das principais doenças que acometem a citricultura mundial. Atualmente não há uma maneira eficiente de controle do cancro, e novos métodos devem ser desenvolvidos para o tratamento desta doença. Assim, o estudo dos mecanismos utilizados pela Xac durante o processo infeccioso pode revelar novos alvos para o desenvolvimento de compostos farmacológicos que possam eliminar ou controlar o patógeno. Neste estudo, a técnica de RNA-Seq foi utilizada para a identificação de genes diferencialmente expressos (GDE) na Xac em condições in vivo e in vitro. Para isso, cinco variedades de citros com níveis diferentes de suscetibilidade ao cancro cítrico, e meios de cultura indutores de fatores de virulência foram utilizados. Muitos dos genes que codificam para proteínas relacionadas ao sistema de secreção tipo 3 (T3SS), enzimas extracelulares, resposta ao estresse oxidativo, transportadores de ferro e fósforo foram induzidos pela Xac nas condições in vivo. No entanto, in vitro, os perfis de expressão para estes mesmos genes foram diferentes. Estes dados permitiram compreender melhor o ambiente intracelular do hospedeiro, e como este se relaciona com os mecanismos de ativação dos fatores de virulência e patogenicidade de Xac. Neste sentido, os dados apresentados neste estudo mostraram que o T3SS é o principal fator de virulência expresso por esta bactéria em condições in vivo. Além disso, nossos resultados sugerem também que as baixas concentrações de fósforo inorgânico (Pi) e nitrogênio que a bactéria percebe no apoplasto das plantas, são interpretadas como sinais para a ativação do T3SS. Mutações realizadas em genes relacionados com o transporte de Pi (∆phoR e ∆pstB) em Xac demostraram a perda de virulência por alteração na expressão dos genes do T3SS. Assim, estes dados demostram pela primeira vez em Xac um possível mecanismo de regulação entre o sistema de transporte de Pi e o T3SS. Este estudo revelou diferentes fatores de virulência e patogenicidade utilizados pela Xac para vencer as defesas da planta, o que permitirá levantar hipóteses sobre a identificação de possíveis alvos quimioterapêuticos para o tratamento do cancro. / Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) is the causal agent of citrus canker, a major disease affecting citrus worldwide. Currently there is no effective way of cancer control, and new methods must be developed for the treatment of this disease. Thus, the study of the mechanisms used by Xac during the infectious process can reveal new targets for the development of pharmacologic compounds that can eliminate or control the pathogen. In this study, RNA-Seq technique was used to identify Xac differentially expressed genes (DEG) in vivo and in vitro conditions. For this purpose, five citrus varieties with different levels of susceptibility to citrus canker and culture mediums inducing virulence factors were used. Many of the genes encoding proteins of the type 3 protein secretion system (T3SS), extracellular enzymes, oxidative stress response, iron and phosphorus transport were induced in Xac in vivo conditions. However, the expression profiles for these same genes were different than observed in vitro conditions. These data allowed us to better understand the intracellular environment of the host, and how this relates to the activation mechanisms of pathogenicity and virulence factors in Xac. In this context, the data presented in this study show the T3SS as the main virulence factor expressed by the bacteria in vivo conditions. Furthermore, our results also suggest that low concentrations of inorganic phosphorus (Pi) and nitrogen, that bacteria sense in the plant apoplast, are interpreted as signals to activation of the T3SS. In this respect, mutations carried out in genes related to the transport of Pi (ΔphoR and ΔpstB) in Xac demonstrated loss of virulence by altering the expression of T3SS genes. Thus, these data identifies for the first time in Xac a possible regulatory mechanism between Pi transport system and T3SS. This study revealed different virulence and pathogenicity factors used by Xac to overcome the plant defenses. These discoveries allow raise hypotheses about the identification of potential chemotherapeutic targets to canker treatment.

A doença vassoura-de-bruxa do cacaueiro (Theobroma cacao L.), causada pelo basidiomiceto Moniliophthora perniciosa consiste numa importante enfermidade e apenas o uso de variedades resistentes representa uma solução econômica e ambientalmente viável. Os hormônios vegetais são imprescindíveis na rede de sinalização envolvida na resposta contra uma grande variedade de estresses bióticos e abióticos, sendo bem reconhecido o papel crucial do ácido salicílico (AS), etileno (ET) e os jasmonatos (JA) na interação planta-patógeno. O mecanismo de resistência observado em T. cacao contra o fungo hemibiotrófico M. perniciosa parece não envolver resposta de hipersensibilidade mediada pela sinalização por AS, e caracteriza-se pela menor incidência de sintomas e atenuação do crescimento micelial no material resistente. A resposta regulada por JA e/ou ET é determinada pela contenção e redução da colonização de tecidos infectados pelo patógeno, com atenuação dos sintomas manifestados, e está associada com a indução e produção de inibidores de protease, enzimas líticas da parede de fungos e enzimas do metabolismo secundário e cujo os genes demonstraram indução diferencial em amostras inoculadas com M. perniciosa. Recentemente, foi demonstrada a produção de AS pelo fungo M. perniciosa, o que poderia estar associado a um desarranjo hormonal na planta, auxiliando o pátogeno no processo infectivo. A partir destas evidências este trabalho teve como hipótese que JA e/ou ET estaria regulando a interação T. cacao e M. perniciosa. Sabe-se que a transcrição de genes codificantes das enzimas da via de biossíntese de JA é induzida por aplicação exógena de metil-jasmonato (MJ) e por patógenos, assim para verificar a participação de JA na resposta de defesa de cacau, seqüências de genes que codificam para enzimas da via de biossíntese foram identificadas, classificadas e confirmados sua identidade por seqüenciamento. A indução e expressão quantitativa destes, além dos genes Samsi, Accox, Pal, Jaz e Della, foram avaliadas entre o acesso susceptível à M. perniciosa (\'P7\') e o resistente (\'CAB 214\') de T. cacao, em experimentos de aplicação de indutores (AS, ET e MJ) e inoculação com M. perniciosa. As análises de expressão gênica relativa por RT-qPCR foram conduzidas e a resposta dos genes de biossíntese de JA, quando tratado com MJ no \'P7\' pareceu ser mais intensa e mais específica, enquanto que o acesso \'CAB 214\' apresentou resposta com menor intensidade, porém com resposta mais precoce, demonstrando que o mecanismo de regulação positiva pela aplicação exógena de MJ também ocorre em T. cacao. Em relação à inoculação, os resultados de expressão gênica sugerem uma diferença na resposta transcricional dos genes analisados sob inoculação de M. perniciosa entre o \'P7\' e o \'CAB 214\' onde os transcritos de Aos, Kat, Samsi e Jaz apresentaram elevação significativa somente no \'CAB 214\' em comparação ao \'P7\'. Em acessos resistentes, como \'CAB 214\', o efeito de AS produzido pelo fungo poderia não estar surtindo efeitos antagônicos, como indicado pelo aumento transcricional de Aos, gene codificador da principal enzima envolvida na biossíntese de JA, e embora os demais genes da via estejam sendo reprimidos, muito possivelmente a sinalização da resposta de defesa do acesso resistente \'CAB 214\' seja desencadeada por JA, devido ao papel central de AOS na sua biossíntese, e de maneira sinérgica ET estaria participando do mecanismo de resposta, indicado pela alta indução de Samsi no acesso resistente / Witches broom disease of cacao (Theobroma cacao L.), caused by the basidiomycete Moniliophthora perniciosa is an important disease and the use of resistant varieties is the only economic and environmental long-term solution. Plant hormones are essential in the signaling network involved in the response against a variety of biotic and abiotic stresses. It is well recognized the crucial role of salicylic acid (SA), ethylene (ET) and jasmonate (JA) in plant-pathogen interactions. The mechanism of resistance observed in Theobroma cacao against M. perniciosa does not appear to involve hypersensitivity response mediated by AS signaling, and it is characterized by lower incidence of symptoms and reduction of mycelial growth in resistant material. The response regulated by JA and/or ET is determined by the growth inhibition and a reduction of the colonization of infected tissues by the pathogen, together with an attenuation of symptoms. It is also associated with an induction and production of the protease inhibitors, lytic enzymes and enzymes of secondary metabolism and the genes enconding these enzymes have shown differential expression patterns in samples inoculated with M. perniciosa. It has been recently demonstrated that the production of AS by the fungus M. perniciosa could be associated with a hormonal disorder in the plant, which could therefore help the pathogen in the infective process. Considering this, the hypothesis that JA and/or ET would regulate the interaction of T. cacao with M. perniciosa was formulated in order to be tested by this research work. It is known that the transcription of genes encoding the enzymes of the JA biosynthesis pathway is induced by exogenous application of methyl jasmonate (MJ) and by pathogen, thus, in order to verify the involvement of JA in defense response of cocoa, sequences of genes that encode the enzymes of the JA biosynthesis pathway were isolated, identified, classified and had their identity confirmed by sequencing, and relative quantitative gene expression were evaluated in susceptible \'P7\' and resistant \'CAB 214\' plants of T. cacao. In addition genes Sams, Accox, Pal , Jaz and Della, were evaluated in experiments with application of inducers (AS, ET and MJ) and inoculation with M. perniciosa. Analysis of relative gene expression by RT-qPCR were conducted and \'P7\' seems to have the expression of jasmonate biosynthesis genes in a more intense and more specific manner when treated with MJ, while \'CAB 214\' shows an earlier yet lower response suggesting that the mechanism of positive regulation by the exogenous application of MJ also occurs in T. cacao. For the inoculation, the gene expression results suggest a difference in the transcriptional response from inoculation with M. perniciosa between \'P7\' and \'CAB 214\' in T. cacao. The effect of AS produced by the fungus may not have antagonistic effects in resistant materials such as \'CAB 214\', as indicated by the increase of the transcription of Aos gene that encodes the main enzyme involved in JA biosynthesis, so the defense responses of \'CAB 214\' is possibly triggered by JA signaling, because the central role of AOS in its biosynthesis, and may be part of synergistic ET signaling, indicated by high Samsi expression in resistance material

As plantas se defendem do ataque de patógenos através de um sistema imune composto por duas fases. A primeira delas é mediada por receptores localizados na membrana celular ou intracelularmente, os quais são conhecidos como receptores de reconhecimento padrão (do inglês, pattern recognition receptors - PRR). Esses receptores reconhecem moléculas derivadas de microrganismos, as quais são conservadas evolutivamente e são chamadas de padrões moleculares associados a patógenos (do inglês, pathogen-associated molecular patterns - PAMPs). Esse reconhecimento dispara uma resposta de defesa conhecida como PTI (do inglês, PAMP-triggerd immunity - PTI). Alguns patógenos foram aptos a sintetizar moléculas capazes de suprimir a PTI e essas moléculas são denominadas de efetores. A resposta que ocorre devido à ação dos efetores é chamada de susceptibilidade disparada por efetores (do inglês, effector-triggered susceptibility - ETS). Entretanto, plantas resistentes podem reconhecer os efetores através de proteínas de resistência localizadas intracelularmente, ativando a imunidade disparada por efetores (do inglês, effector-triggeredimmunity - ETI). De modo geral, as respostas advindas da PTI e da ETI são similares, mas a segunda é ativada mais rapidamente e é mediada por um único gene de resistência R. Por essa razão, a ETI é conhecida como uma resposta à doença qualitativa e as plantas não desenvolvem sintomas, caracterizando a interação incompatível. Por outro lado, a PTI é mediada por diversos genes e as respostas de defesa são tardias, possibilitando a disseminação do patógeno pelas células da planta e a ocorrência da doença, o que caracteriza a interação compatível. Nas respostas de defesa, moléculas como o óxido nítrico, as poliaminas e o ácido salicílico participam do processo de sinalização. O sistema antioxidante da planta é ativado de modo a mitigar os efeitos das espécies reativas de oxigênio e o metabolismo da planta é alterado. Dessa maneira, o estudo das respostas de defesa contra patógenos, pode ser uma ferramenta útil para estabelecer controles efetivos para as doenças de plantas / Plants defend themselves from pathogen attack through an active immunity system composed by two phases. The first is mediated by cell surface and intracellular pattern recognition receptors (PRR), which recognizes conserved molecules derived from microbes known as pathogen-associated molecular patterns (PAMPs). This recognition triggers a defense response called PAMP-triggered immunity (PTI). Throughout evolution, pathogens were able to synthesize molecules capable of suppressing PTI. These molecules are named effectors and they are responsible for effector-triggered susceptibility (ETS). However, resistant plants can recognize effectors by intracellular resistance (R) proteins, initiating effector-triggered immunity (ETI). In general, responses derived from PTI and ETI are the same, but the latter is activated faster and is mediated by a single R gene. For this reason, ETI-response is also known as qualitative disease response (QDR) and plants do not develop disease symptoms, characterizing the incompatible interaction. On the other hand, PTI is mediated by several genes and the defense response is delayed, enabling the pathogen to spread out and to cause disease. This interaction is known as compatible. In defense responses, molecules like nitric oxide, polyamines and salicylic acid can participate in signaling process. The antioxidant system can be activated to quench the ROS effects and the plant metabolism is altered. In this sense, studying defense responses against pathogens can help to develop tools to establish effective control methods for plant disease

Submitted by FLÁVIA CAMPOS FREITAS VIEIRA (flavia.camposfv@yahoo.com.br) on 2018-06-28T14:09:18Z No. of bitstreams: 1 Tese_Flávia_Vieira_2018.pdf: 8871588 bytes, checksum: e1ee1b7f2e2e7170f04d44c1a1e76d6a (MD5) / Approved for entry into archive by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br) on 2018-06-29T18:42:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vieira_fcf_dr_jabo.pdf: 8871588 bytes, checksum: e1ee1b7f2e2e7170f04d44c1a1e76d6a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-29T18:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vieira_fcf_dr_jabo.pdf: 8871588 bytes, checksum: e1ee1b7f2e2e7170f04d44c1a1e76d6a (MD5) Previous issue date: 2018-06-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os citros são um grupo de espécies vegetais, com alto potencial produtivo, porém, acometido por várias doenças. Do gênero de bactérias Xanthomonas, três espécies são patogênicas a citros: Xanthomonas citri subsp. citri, agente causal do cancro cítrico, uma das doenças de maior preocupação da citricultura; X. fuscans subsp. aurantifolii tipos B e C, que causam a cancrose; e X. alfalfae subsp. citrumelonis, responsável por causar a mancha bacteriana dos citros. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi a análise e descrição, em nível anatômico e ultraestrutural, dos processos de infecção de bactérias do gênero Xanthomonas, causadoras de doenças em citros, a correlação do fenótipo da interação XfaC-citros com o transcriptoma e a análise dos fatores de virulência das estirpes estudadas. O processo de infecção das estirpes Xac306, Xac636, Xac828, Xacm1510, XfaC1632 e XfaC1630 em lima ácida ‘Galego’ e/ou laranja doce ‘Hamlin’, foi avaliado em diferentes períodos de infecção, pelas técnicas de microscopia de luz e eletrônicas de varredura e transmissão. As seguintes características relacionadas a virulência das estirpes foram avaliadas: formação in vitro de biofilme, produção de goma, motilidade “swimming” e auto agregação celular. Os resultados mostraram que Xac306 é a estirpe mais agressiva dentre as demais, visto pelos sintomas e pela intensidade das alterações anatômicas no tecido de ‘Hamlin’ e ‘Galego’. O processo de infecção em lima ácida ‘Galego’ foi semelhante em todas as estirpes de Xanthomonas estudadas, pois induziram hiperplasia e hipertrofia, porém, em diferentes intensidades, sendo que as alterações provocadas pelas estirpes Xac828 e Xacm1510 não resultaram no rompimento da epiderme; todas as estirpes produziram goma, envolvendo as bactérias e favorecendo a colonização no ambiente intercelular. A microscopia de luz permitiu identificar alterações na anatomia de lima ácida ‘Galego’ infectada e a diferença de susceptibilidade entre as variedades de citros inoculadas com Xac306 e estirpes de XfaC. As microscopias eletrônicas de varredura e transmissão permitiram a identificação de aspectos em comum às estirpes, independente da variedade cítrica. A HR induzida por estirpes de XfaC foi caracterizada pela microscopia eletrônica de transmissão. Com a análise de microscopia, não foi possível estabelecer uma relação direta entre os testes de formação in vitro de biofilme, produção de goma e motilidade “swimming” das estirpes. A análise dos dados de transcriptoma revelou que a resposta de defesa de laranja ‘Hamlin’ contra XfaC foi uma resposta rápida e eficiente que levou a indução de HR, que em última instância, conteve a infecção pela morte celular programada no local da infecção. Esse trabalho ampliou o conhecimento da área sobre o comportamento de diferentes estirpes de Xanthomonas causadoras de doenças em citros, fornecendo informações sobre sua interação com o hospedeiro suscetível e a resposta de defesa de XfaC em interação incompatível. / Citrus are a diverse group of plant species, with high yield potential, but affected by several diseases. The bacteria genus Xanthomonas has three species pathogenic to citrus: Xanthomonas citri subsp. citri, causal agent of citrus canker, one of the most important diseases of citrus crop; X. fuscans subsp. aurantifolii types B and C, causing citrus cancrosis; and X. alfalfae subsp. citrumelonis, which causes citrus bacterial spot. Therefore, the goal of this work was to analyze and describe, at the anatomical and ultrastructural level the infectious processes of Xanthomonas causing diseases in citrus, the correlation of the XfaC-citrus interaction phenotype with the transcriptome and the comparative analysis of virulence related factors, in order to elucidate morphophysiological traits of host-pathogen interaction. The infection process of Xac306, Xac636, Xac828, Xacm1510, XfaC1632 and XfaC1630 strains in 'Galego' Mexican lime and 'Hamlin' sweet orange were evaluated at different points of infection by light microscopy and scanning and transmission electron microscopy. The following virulence related characteristics of the strains were evaluated: in vitro biofilm formation, gum production, swimming motility and cellular auto aggregation. The results showed that Xac306 is the most aggressive strain among the others, due to the intensity of the symptoms and anatomical alterations in 'Hamlin' and 'Galego' tissue. The infection process in the susceptible host ('Galego' Mexican lime) was similar for all Xanthomonas strains studied, since they induced hyperplasia and hypertrophy, however in different intensities, and the alterations caused by Xac828 and Xacm1510 strains did not result in epidermis rupture; all strains produce gum, involving bacteria and assisting colonization in the intercellular environment. Light microscopy was able to identify anatomical alterations in 'Galego' Mexican lime infected tissue and the susceptibility differences between citrus varieties inoculated with Xac306 and XfaC strains. The scanning and transmission electron microscopies was able to identify common traits to the strains, regardless of the citrus variety. The HR induced by XfaC strains was characterized by transmission electron microscopy. We could not stablish a direct relation between the in vitro biofilm formation, gum production and "swimming" motility of the strains with the microscopy analysis. The transcriptome analysis revealed that 'Hamlin' defense response against XfaC is a quick and effective response that led to an HR induction, which ultimately contained the infection, by programmed cell death at the site of infection. This work expanded our knowledge about the behavior of different Xanthomonas strains causing citrus diseases, providing information on its interaction with the susceptible host and the defense response of XfaC in an incompatible interaction.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-04-22T10:42:12Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2175949 bytes, checksum: cbe19c7e16e1d8e5f10097aa9663d4f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T10:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2175949 bytes, checksum: cbe19c7e16e1d8e5f10097aa9663d4f9 (MD5) Previous issue date: 2015-11-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O melhoramento do feijoeiro para a obtenção de cultivares resistentes é a estratégia mais efetiva e econômica contra fitopatógenos, sobretudo habitantes de solo, onde o controle químico é inexistente e práticas culturais ineficientes. Os objetivos com este trabalho foram: i) estimar a capacidade geral e específica de combinação de genitores visando melhoramento do feijoeiro para resistência à murcha-de-fusarium (Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli - Fop) com base na severidade da doença e redução do crescimento da planta, ii) estudar a herança da resistência do feijoeiro-comum à murcha-de-fusarium a partir de sete cruzamentos contrastantes e iii) transformação genética de Fop e uso desses transformantes para analisar o processo de colonização em tecidos do feijoeiro. Oito genótipos de feijoeiro grupo carioca foram combinados em esquema de dialelo parcial (3 x 5). Os genitores e 15 híbridos F1’s foram avaliados quanto a severidade da murcha-de- fusarium isolado FOP UFV 01, porcentagem de redução da altura e da massa fresca de parte aérea da planta e produtividade de grãos. A resistência do feijoeiro a Fop é controlada por poucos genes dominantes, enquanto a redução do crescimento da planta é governada por um conjunto diferente de genes, incluindo genes dominantes e recessivos. A redução do crescimento da planta, como resposta de suscetibilidade a Fop, aumentou a eficácia na seleção de genitores visando o melhoramento do feijoeiro para resistência à murcha-de-fusarium. A população segregante oriunda do cruzamento VC 25 / CVIII 8511 // VC 25 / Pérola, é promissora visando o melhoramento do feijoeiro para os caracteres produtividade de grãos, resistência à murcha-de-fusarium e redução do crescimento. Para o estudo de herança da resistência a Fop isolado FOP UFV 01, 210 plantas de cada população F2 resultante dos sete cruzamentos contrastantes do dialelo parcial foram avaliadas individualmente quanto à severidade da murcha-de-fusarium. Duas classes marcantes (resistente e suscetível) foram observadas nos parentais e gerações F1 e F2 dos cruzamentos, indicando herança oligogênica da resistência. A partir da segregação da geração F2, houve contraste entre as metodologias, porém pelos estimadores de máxima verossimilhança, metodologia mais adequada, conclui-se que a resistência é governada por um gene dominante de efeito maior com a presença de poligenes. Altas estimativas de herdabilidade indicam maiores chances de sucesso com a seleção. Por retrocruzamentos é possível à transferência do gene dominante de efeito maior das fontes de resistência deste trabalho. As fontes de resistência citadas neste trabalho direcionarão o melhoramento visando à desenvolvimento de cultivares de feijoeiro com resistência durável a Fop através da piramidação do gene dominante de efeito maior e dos poligenes. Para a análise do processo de colonização de Fop em tecidos da raiz e caule do feijoeiro, Fop raça 2 brasileira foi transformado para a expressão do gene da proteína verde fluorescente (egfp). O uso combinado de Driselase e Lyzing Enzyme foi eficiente para a protoplastização de micélio de Fop. O protocolo de transformação com base em PEG- CaCl2 foi eficiente para a obtenção de transformantes estáveis com colônias expressando o gene egfp. Aos 6 dias após a inoculação (DAI), o fungo penetrou na planta via pelos radiculares e aos 11 DAI cresceu em células parenquimáticas de maneira intercelular. Aos 19 DAI, atingiu o xilema bloqueando a passagem de água e sais minerais resultando em murcha e morte da planta aos 25 dias. / Common bean improvement for development of resistant cultivars is the most effective and economic strategy against plant pathogens, especially soil inhabitants where there is not chemical control and cultural practices is an incomplete control measure. The objectives of this study were: i) to estimate the general and specific combining ability of parents for common bean breeding for resistance to Fusarium wilt (Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli - Fop), based on disease severity and reduced plant growth, ii) to study the inheritance of resistance to Fusarium wilt in common bean in seven contrasting crosses and iii) Fop genetic transformation and colonization in bean tissue. Eight bean genotypes of carioca group were combined in a partial diallel scheme (3 x 5). The parents and their 15 F1’s hybrids were evaluated for severity of Fusarium wilt, strain FOP UFV 01, percentage of height reduction and fresh weight of plant shoots and grain yield. Resistance to Fop in common bean is controlled by a few dominant genes, while the reduction in plant growth by a different set of genes, including dominant and recessive genes. Measuring the reduction in plant growth, a response of Fop susceptibility, increased the efficiency in parents selecting for common bean breeding for Fusarium wilt resistance. The segregating population, from the cross VC 25 / CVIII 8511 // VC 25 / Pérola, is promising for common bean breeding for the traits grain yield, resistance to Fusarium wilt and stunted growth. To study the inheritance of resistance to Fop strain FOP UFV 01, 210 plants of each F2 population of the seven contrasting partial diallel crosses were individually evaluated for severity of Fusarium wilt. Two prevalent classes (resistant and susceptible) were observed in parental, F1 and F2 generations of the crosses, indicating oligogenic inheritance of resistance. From the segregation of the F2 generation, there was contrast results between the methodologies, but by maximum likelihood estimators, most appropriate methodology, it is concluded that resistance is governed by a single dominant major gene with the presence of polygenes. High heritability estimates indicate higher chances of success with selection. By backcrossing is possible to transfer the major dominant gene of resistance sources of this work. Resistance sources cited in this paper will direct improvement in order to development of bean cultivars with durable resistance to Fop by pyramiding of the major gene and the polygenes. For following the Fop colonization process in bean root and stem tissues, Fop 2 Brazilian race was transformed for the green fluorescent protein gene (egfp) expression. The combined use of Driselase and Lyzing Enzyme was efficient for Fop mycelium protoplastization. The PEG-CaCl2 transformation protocol was efficient to obtain stable transformants with colonies expression the egfp gene. At 6 days post-inoculation (DPI), the fungus penetrated the plant via root hair and grew 11 DPI in parenchyma cells in a intercellular way. At 19 DAI, reached the xylem, blocked the passage of water and minerals resulting in wilting and plant death at 25 days.

As plantas se defendem do ataque de patógenos através de um sistema imune composto por duas fases. A primeira delas é mediada por receptores localizados na membrana celular ou intracelularmente, os quais são conhecidos como receptores de reconhecimento padrão (do inglês, pattern recognition receptors - PRR). Esses receptores reconhecem moléculas derivadas de microrganismos, as quais são conservadas evolutivamente e são chamadas de padrões moleculares associados a patógenos (do inglês, pathogen-associated molecular patterns - PAMPs). Esse reconhecimento dispara uma resposta de defesa conhecida como PTI (do inglês, PAMP-triggerd immunity - PTI). Alguns patógenos foram aptos a sintetizar moléculas capazes de suprimir a PTI e essas moléculas são denominadas de efetores. A resposta que ocorre devido à ação dos efetores é chamada de susceptibilidade disparada por efetores (do inglês, effector-triggered susceptibility - ETS). Entretanto, plantas resistentes podem reconhecer os efetores através de proteínas de resistência localizadas intracelularmente, ativando a imunidade disparada por efetores (do inglês, effector-triggeredimmunity - ETI). De modo geral, as respostas advindas da PTI e da ETI são similares, mas a segunda é ativada mais rapidamente e é mediada por um único gene de resistência R. Por essa razão, a ETI é conhecida como uma resposta à doença qualitativa e as plantas não desenvolvem sintomas, caracterizando a interação incompatível. Por outro lado, a PTI é mediada por diversos genes e as respostas de defesa são tardias, possibilitando a disseminação do patógeno pelas células da planta e a ocorrência da doença, o que caracteriza a interação compatível. Nas respostas de defesa, moléculas como o óxido nítrico, as poliaminas e o ácido salicílico participam do processo de sinalização. O sistema antioxidante da planta é ativado de modo a mitigar os efeitos das espécies reativas de oxigênio e o metabolismo da planta é alterado. Dessa maneira, o estudo das respostas de defesa contra patógenos, pode ser uma ferramenta útil para estabelecer controles efetivos para as doenças de plantas / Plants defend themselves from pathogen attack through an active immunity system composed by two phases. The first is mediated by cell surface and intracellular pattern recognition receptors (PRR), which recognizes conserved molecules derived from microbes known as pathogen-associated molecular patterns (PAMPs). This recognition triggers a defense response called PAMP-triggered immunity (PTI). Throughout evolution, pathogens were able to synthesize molecules capable of suppressing PTI. These molecules are named effectors and they are responsible for effector-triggered susceptibility (ETS). However, resistant plants can recognize effectors by intracellular resistance (R) proteins, initiating effector-triggered immunity (ETI). In general, responses derived from PTI and ETI are the same, but the latter is activated faster and is mediated by a single R gene. For this reason, ETI-response is also known as qualitative disease response (QDR) and plants do not develop disease symptoms, characterizing the incompatible interaction. On the other hand, PTI is mediated by several genes and the defense response is delayed, enabling the pathogen to spread out and to cause disease. This interaction is known as compatible. In defense responses, molecules like nitric oxide, polyamines and salicylic acid can participate in signaling process. The antioxidant system can be activated to quench the ROS effects and the plant metabolism is altered. In this sense, studying defense responses against pathogens can help to develop tools to establish effective control methods for plant disease

A vassoura-de-bruxa consiste numa importante enfermidade do cacaueiro (Theobroma cacao), causada pelo basidiomiceto Moniliophthora perniciosa e caracterizada pelos sintomas de inchamento e indução de brotações laterais nos ramos infectados. O mecanismo de resistência do cacaueiro a M. perniciosa ainda é desconhecido e o longo ciclo de vida da espécie dificulta o seu estudo. Isolados do biótipo-S do patógeno infectam o tomateiro (Solanum lycopersicum), cuja cultivar miniatura \'Micro-Tom\' (MT) consiste num potencial modelo genético para o estudo da interação. A avaliação desse modelo foi iniciada com a caracterização sintomatológica de MT à inoculações com isolados de M. perniciosa do biótipo-S. Os sintomas avaliados nas plantas infectadas foram engrossamento do caule e desenvolvimento de \'vassouras laterais\'. Na caracterização histopatológica da interação MT e M. perniciosa por microscopia eletrônica de varredura foi observada a germinação preferencial de basidiósporos na base dos tricomas com pontos de penetração através de ferimentos e diretamente pela epiderme. Foi observado por microscopia óptica, aumento no volume celular de plantas infectadas e, a microscopia eletrônica de transmissão detectou a colonização da região intercelular pelo fungo com formação de matriz extracelular envolvendo a hifa. A contribuição dos hormônios vegetais na patogênese foi avaliada por meio de mutantes e plantas transgênicas no background \'Micro-Tom\' com alterações nas vias de biossíntese ou percepção hormonal. As classes hormonais e genótipos avaliados foram brassinosteróide (curl3), auxina (diagiotropica), etileno (epinastic e Never ripe), ácido abscísico (notabilis) giberelina (procera), ácido jasmônico (jasmonic acid insensitive 1e prosistemina), citocinina (CKX2) e ácido salicílico (NahG). Os genótipos que se mostraram mais susceptíveis a infecção por M. perniciosa avaliado por taxa de infecção de plantas, quando comparados ao MT foram epinastic, notabilis, procera e jasmonic acid insensitive 1, sendo que os restantes foram menos susceptíveis, sugerindo que possivelmente a redução da susceptibilidade à M. perniciosa relaciona-se ao aumento nos níveis de jasmonato (JA), em contraponto com o ácido salicílico (AS), que quando em níveis elevados parece aumentar o número de plantas sintomáticas. A infecção cruzada por isolados do biótipo-C foi caracterizada em MT, mutantes hormonais e transgênicos, contudo não foi possível observar sintomas em nenhum genótipo. A interação entre M. perniciosa do biótipo-S e -C e MT foi avaliada por expressão de genes envolvidos na resposta de defesa da planta por RT-qPCR. Após a inoculação com o biótipo-S, o maior número desses genes apresentou acúmulo de transcritos 48 h após a inoculação, seguido do momento a 120 h. Em contrapartida, nas inoculações com o biótipo-C, a indução dos genes deu-se no período de 48 h, porém a resposta atingiu os maiores níveis de expressão 72 h após a inoculação. Mutantes hormonais (jasmonic acid insensitive 1 e curl3) e plantas transgênicas (prosistemina e NahG) também foram avaliados para expressão de genes ligados a resposta de defesa das plantas por RT-qPCR. Os dois genótipos transgênicos que se mostraram menos susceptíveis, demonstraram a expressão de um inibidor de proteinase sinalizado pela via de JA, corroborando a hipótese que a redução no número de plantas com infecção por M. perniciosa esteja ligada a ativação da via do ácido jasmônico / Witches\' broom disease is a major disease of cacao (Theobroma cacao), caused by the basidiomycete Moniliophthora perniciosa, characterized by symptoms, such as tissue swelling and induction of lateral buds in infected branches. Cacao resistance mechanisms against M. perniciosa remain unknown, and the long lifecycle of such species impairs the study of the interaction. Moniliophthora perniciosa S-biotype- isolates infect tomato (Solanum lycopersicum), and the miniature cultivar \'Micro-Tom\' (MT) is a potential genetic model for the study of plant and pathogen interaction. Evaluation of this model started with the characterization of symptoms in MT plants inoculated with S-biotype isolates. Symptoms evaluated were stem swelling and the development of lateral broom. Through histological characterization of the interaction by scanning electron microscopy, it was possible to observe the preferential germination of basidiospores in the base of trichomes, with penetration points through wounds or directly through the epidermis. Increase in cellular volume in infected tissues was observed by light microscopy, and the colonization of the intercellular region by the fungus was detected through transmission electron microscopy, with the formation of an extracellular matrix involving the hypha. The contribution of plant hormones during pathogenesis was evaluated through the use of mutants and transgenic plants on the \'Micro-Tom\' background with alterations in hormonal biosynthetic pathways or perception/signaling. The hormonal classes and genotypes evaluated were for brassinosteroids (curl3), auxin (diageotropica), ethylene (epinastic and Never ripe), abiscisic acid (notabilis); gibberellin (procera); jasmonic acid (jasmonic acid insensitive 1e prosistemina); cytokinins (CKX2) and silicic acid (NahG). The genotypes epinastic, notabilis, procera e jasmonic acid insensitive 1 behaved as being more susceptible to M. perniciosa infection when compared to MT, while the remaining mutants were less susceptible, suggesting that the reduction in susceptibility to M. perniciosa might be related to the increase in jasmonate levels (JA), in the opposite to the levels of salicylate, which seems to increase together with the increase of symptomatic plants. Cross infection with biotype-C isolates was characterized in MT, hormonal mutants and transgenic plants, however typical symptoms of the disease were not observed in any of the genotypes inoculated. Genes involved in plant response and defense were evaluated for expression levels by RT-qPCR in the interaction between M. perniciosa S-and C-biotype with MT . After inoculation with S-biotype, the largest number of genes were up-regulated 48 h after inoculation, followed by a peak at the 120 h sampling. On the other hand, for C-biotype inoculation, gene induction started 48 h after inoculation, but the largest number of transcripts was detected after 72 hours. Hormonal mutants (jasmonic acid insensitive 1 and curl3) and transgenic plants (prosistemina and NahG) were also assessed for expression levels of genes related to plant response and defense. Both transgenic genotypes which behaved less susceptible to the disease showed up-regulation of a proteinase inhibitor typically signaled by JA pathway, corroborating the hypothesis that the reduction of the number of plants infected by M. perniciosa may be related to the jasmonic acid pathway

Com o propósito de contribuir para o esclarecimento dos mecanismos bioquímicos e moleculares envolvidos na resistência sistêmica adquirida (SAR) em plantas suscetíveis contra fitopatógenos, foram conduzidos estudos na interação Coffea arabica-Hemileia vastatrix. A indução de atividade de quitinases e b-1,3-glucanases e o envolvimento dessas enzimas na resistência sistêmica adquirida contra H. vastatrix foram avaliados em cafeeiro suscetível cultivar Mundo Novo (MN) após o tratamento com acibenzolar-S-metil (ASM) (200 mg de i.a./mL). O produto induziu aumento local e sistêmico das atividades de quitinases e b-1,3-glucanases nos tecidos foliares, a partir do primeiro e segundo dia da aplicação do indutor, respectivamente. As atividades enzimáticas atingiram níveis máximos de aumento nas plantas tratadas em relação ao controle, sete dias após a aplicação do ASM. Resistências local e sistêmica ao patógeno foram induzidas a partir do primeiro dia após o tratamento com ASM. A proteção e atividades enzimáticas foram detectadas até 35 dias, após aplicação do indutor. A indução de resistência local contra a ferrugem atingiu um nível máximo de 87% entre 7 e 14 dias. Níveis máximos de proteção sistêmica de 53 a 68% foram observados entre 2 e 21 dias após o tratamento de cafeeiro com o indutor. Neste intervalo de tempo foi observado, também, um aumento sistêmico máximo de atividade enzimática. Os resultados sugerem que o aumento de atividade dessas hidrolases está relacionado com a resistência local e sistêmica, induzida por ASM, em cafeeiro MN contra a ferrugem. Genes relacionados à SAR foram identificados em cafeeiro através de hibridização subtrativa por supressão (HSS), a partir de mRNAs isolados de plantas suscetíveis cv. MN, 72 h após o tratamento com ASM (200 mg i.a./mL). Os mecanismos de respostas de defesa associados à SAR ativada em MN foram comparados, através do isolamento de genes por HSS, com a resistência raça-cultivar específica observada no cafeeiro resistente Híbrido de Timor (HT), 72 h após a inoculação com H. vastatrix. Através da HSS, produziram-se duas bibliotecas de cDNAs subtraídas, enriquecidas de fragmentos de genes induzidos em MN pelo ASM (MN-ASM) ou ativados em HT pelo patógeno (HT-Hv). Os genes encontrados estão envolvidos em diversos processos relacionados à resistência contra fitopatógenos como: formação de espécies de oxigênio reativas, resposta de hipersensibilidade, morte celular programada, síntese e transporte de metabólitos antimicrobianos, percepção e transdução de sinal, síntese de proteínas relacionadas à patogênese, metabolismo de lipídeos e degradação controlada de proteínas. Foi identificado em HT-Hv um número maior de genes implicados em mecanismos de defesa (22%), do que em MN-ASM (16%). Na interação HT-Hv foi detectado um número maior de genes implicados na percepção e transdução de sinal (44%), do que em MN-ASM (30%). Entretanto, o número de genes codificadores de proteínas antimicrobianas foi maior no MN com resistência induzida (22%), do que no cafeeiro resistente HT inoculado com o patógeno (6%). Foram isolados de HT-Hv e MN-ASM, genes codificadores de b-1,3-glucanases e as seqüências completas puderam ser determinadas através da técnica RACE. Os resultados obtidos sugerem que a resistência em HT-Hv e MN-ASM ocorre através de mecanismos distintos. / Studies on the interaction Coffea arabica-Hemileia vastatrix were performed in order to contribute to the elucidation of biochemical and molecular mechanisms involved in systemic acquired resistance (SAR) developed in susceptible plants against pathogens. Induction of chitinase and b-1,3-glucanase activities and their involvement in systemic acquired resistance against H. vastatrix were evaluated in susceptible coffee plants cultivar "Mundo Novo" (MN) after treatment with acibenzolar-S-methyl (ASM) (200 mg a.i./mL). The product induced local and systemic increases in chitinase and b-1,3-glucanase activities in leaf tissues, starting from the first and second days after inducer application, respectively. The increases in enzymatic activity reached their maximum levels in treated plants compared to control seven days after application of ASM. Induction of local and systemic resistance against pathogen was detected one day after ASM treatment. Protection and increases in enzyme activities were detected up to 35 days after product application. Induction of local resistance against coffee leaf rust reached a highest level of 87% between 7 and 14 days. Highest levels of systemic protection ranging from 53% to 68% were observed in coffee plants between 2 and 21 days after inducer treatment. During the same time frame maximum increases in systemic enzymatic activity were also observed. Results suggest that the increases in these hydrolase activities were correlated with the local and systemic resistance induced by ASM in coffee plants against coffee leaf rust. Genes related to SAR were identified in coffee plants by suppression subtractive hybridization (SSH), from mRNA isolated from susceptible plants cv. MN 72 h after treatment with ASM (200 mg a.i./mL). The mechanisms of defense responses associated with SAR activated in MN were compared through the isolation of genes by SSH, with the race-specific resistance observed in the resistant coffee plant "Híbrido de Timor" (HT) 72 h after the inoculation with H. vastatrix. By SSH technique two subtracted cDNA libraries were constructed enriched for gene fragments induced in MN by ASM (MN-ASM) or activated in HT by pathogen infection (HT-Hv). The isolated genes were involved in different processes related to resistance against pathogens, such as: production of active oxygen species, hypersensitive response, programmed cell death, synthesis and transport of antimicrobial metabolites, signal perception and transduction, synthesis of pathogenesis-related proteins, lipid metabolism and selective degradation of proteins. It was identified in HT-Hv a higher number of defense-related genes (22 %) than in MN-ASM (16 %). The incompatible interaction HT-Hv showed a higher number of genes implicated in the signal perception and transduction (44 %) than MN-ASM (30 %). However, the number of genes encoding antimicrobial proteins was higher in the susceptible cultivar MN with induced resistance (22 %) than in the resistant coffee plant HT inoculated with the incompatible pathogen (6 %). Genes encoding b-1,3-glucanases were isolated from HT-Hv and MN-ASM and their complete sequences could be obtained by RACE procedure. Results suggest that distinct recognition events and defense pathways are involved in the expression of resistance in HT-Hv and MN-ASM.

Mais de 20 milhões de hectares em todo o mundo são atualmente destinados a plantações de Eucalyptus, sendo que o Brasil possui a segunda maior área. No ano de 2007 a rede internacional EUCAGEN, liderada pelo Brasil, África do Sul e Estados Unidos, surgiu com o objetivo de colaboração para a pesquisa genômica do eucalipto. A árvore escolhida para o sequenciamento (Brasuz) foi fornecida pelo Brasil e em 2011 as primeiras sequências foram disponibilizadas. Em todas as fases de seu desenvolvimento, o eucalipto está sob o constante ataque de patógenos, destacando-se a ferrugem, causada pelo Basideomiceto Puccinia psidii Winter como a mais importante doença em regiões tropicais. A doença vem se espalhando rapidamente pelo mundo e recentemente foi relatada na Austrália, centro de origem do eucalipto. Com o objetivo de estudar o mecanismo molecular da interação plantapatógeno entre Eucalyptus grandis e Puccinia psidii, estabeleceu-se um patossistema modelo composto por um isolado monopustular do fungo e plantas resistente e susceptível provenientes de uma progênie de meios irmãos da planta Brasuz. O desenvolvimento do patógeno nos genótipos selecionados foi analisado por meio de microscopia de luz e de epifluorescência, e permitiu o monitoramento da dinâmica do desenvolvimento do fungo nos dois genótipos, com a identificação de todas as etapas de desenvolvimento do patógeno no genótipo susceptível bem como o estágio em que o genótipo resistente bloqueia o seu desenvolvimento. Com base nesses resultados determinou-se seis intervalos de interesse para a realização da análise da expressão gênica por meio da técnica de RNA-Seq. As análises revelaram grandes diferenças no perfil transcricional dos dois genótipos em resposta à presença do patógeno, permitindo a identificação de genes conhecidamente envolvidos em mecanismos de defesa de plantas como Receptores LRR-Quinase, fatores de transcrição WRKY, MYBS e GRAS, Proteínas R TIR-NBS-LRR Proteína Induzida por Injúria e proteínas envolvidas em processos de degradação proteica como F-Box. A comparação dos resultados provenientes das análises histológicas e moleculares permitiram a elaboração de um modelo para explicar os principais processos envolvidos no mecanismo de resistência de Eucalyptus grandis à Puccinia psidii. / More than 20 million hectares are destined to Eucalyptus plantations worldwide and Brazil has the second largest planted area. The International Eucalyptus Genome Network, EUCAGEN, was created in 2007 in order to perform genomic research on Eucalyptus. Brazil provided the biological material from the model tree (Brasuz) to have the complete genome sequenced and the first sequences were released to the scientific community in 2011. During Eucalyptus development, it is constantly exposed to pathogen attack with one of the most threatening diseases being eucalyptus rust caused by the neotropical rust fungus Puccinia psidii Winter which is rapidly spreading around the world and was recently described in Australia. In order to try and understand the molecular plant-microbe interaction between E. grandis and P. psidii we have to create a model system by isolating the pathogen from a single pustle and select resistant and susceptible plants from half-sib population generated using Brasuz as the pollen receptor. We performed light and epifluorescence microscopy analyses, identified all of the stages of the fungal development and recognized the moment which the resistant genotype blocks pathogen development. Based on these results we selected six time points to carry out transcriptomic analysis. Using RNA-Seq analysis we were able to verify large differences in transcriptional profile between resistant and susceptible plants and identify genes known involved in plant defense response such as LRR recptor Kinase, transcription factors (WRKY, MYBS and GRAS), TIR-NBS-LRR Proteins, Woundinduced protein and proteins involved in protein degradation (F-Box). Comparing microscopy and transcriptomic results allowed us to propose a model to explain the molecular mechanism of resistance of Eucalyptus grandis to Puccinia psidii.

A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma importante cultura agrícola, sendo hospedeira de vários patógenos, incluindo o fungo biotrófico Sporisorium scitamineum, agente causal do carvão. A doença reduz a produtividade das lavouras de cana e a qualidade de seus produtos, sendo reconhecida pelo desenvolvimento de uma estrutura em forma de chicote, onde os teliósporos são produzidos. O objetivo deste estudo foi analisar o transcritoma da interação cana-de-açúcar - S. scitamineum, visando a identificação de genes do hospedeiro diferencialmente expressos em resposta à infecção fúngica. Gemas da variedade tolerante \'RB92-5345\' foram inoculadas com S. scitamineum e mantidas em casa de vegetação para a coleta das amostras, em dois momentos: 120 h após a inoculação, e no momento da emissão do chicote, aos 200 dias após a inoculação. Foram construídas 12 bibliotecas com base na abordagem RNAseq. Três estratégias computacionais foram utilizadas nas etapas de mapeamento e análise da expressão diferencial de genes da cana: (i) STAR e DESeq, tomando como referência o genoma do sorgo; (ii) Bowtie 2 e DESeq, e (iii) CLC Genomics Workbench, tomando como referência as sequências codificadoras (CDS) do sorgo. Diagramas de Venn foram construídos para identificar genes diferencialmente expressos comuns às três estratégias computacionais, aumentando a acurácia das análises. Para a anotação, foi usada a ferramenta BLAST2GO. Foram obtidos 225 milhões de reads; dentre os 185 milhões usados no mapeamento, 66% foram mapeados em genes e 51% nas CDS. Aproximadamente 77% dos genes e 87% das CDS mapeados apresentaram atividade transcricional (pelo menos um read mapeado), sob as condições do experimento, em ambos os momentos da interação. Um total de 596 e 2.148 genes diferencialmente expressos foram identificados nas respostas iniciais e tardias à infecção, respectivamente; para 79% deles foi possível atribuir uma função. Pelas intersecções, 41 (resposta inicial) e 206 (resposta tardia) genes foram comuns às três estratégias. Sugere-se que a planta percebe o patógeno no início da interação, porém o fungo é capaz de suprimir a resposta de defesa vegetal. Propõe-se que há uma reprogramação da expressão gênica defesa-orientada, favorecendo o desenvolvimento da planta, mesmo com a doença instalada. A expressão de genes relacionados à resistência, às vias de hormônios e com a formação da parede celular (além de inibidores de proteínas fúngicas) sugerem que a planta se empenha drasticamente para sobreviver após 200 dias de interação. Decifrando os perfis do transcritoma da cana na interação com S. scitamineum, este trabalho deve contribuir para o melhor entendimento dos mecanismos de resistência ao carvão. / Sugarcane (Saccharum spp.) is an important crop, and hosts several pathogens, including the biotrophic fungus Sporisorium scitamineum, the causal agent of smut. The disease reduces the sugarcane crop yield and the quality of its products, and is recognized by the development of a whip-like structure, where teliospores are produced. The objective of this study was to analyze the transcriptome of sugarcane - S. scitamineum interaction and to identify differentially expressed genes from the host in response to fungal infection. Buds of the tolerant variety \'RB92-5345\' were inoculated with S. scitamineum and maintained in a greenhouse for two sampling interaction moments: 120 h after inoculation, and at the moment of the whip emission, 200 days after inoculation. Twelve libraries were constructed based on RNAseq approach. Three computational strategies were used in the mapping step and differential expression analysis of sugarcane genes: (i) STAR and DESeq, using as reference the sorghum genome; (ii) Bowtie 2 and DESeq, and (iii) CLC Genomics Workbench, using as reference the coding sequences (CDS) from sorghum. Venn diagrams were created to identify differential expressed genes that were common to the three computational strategies, thus increasing the analysis accuracy. For annotation, the BLAST2GO tool was used. We have obtained 225 million reads; out of the 185 million reads used for mapping, 66% were mapped to genes and 51% to CDS. Approximately 77% and 87% of the mapped genes and CDS respectively showed transcriptional activity (at least one read was mapped) under the experimental conditions at both interaction moments. A total of 596 and 2,148 differentially expressed genes were identified at early and late responses to the infection, respectively; it was possible to attribute function to 79% of them. Through intersectioning, 41 (early response) and 206 (late response) genes were found to be common to the three strategies. It is suggested that the plant recognizes the pathogen at the beginning of interaction period, though the fungal is able to suppress the host defense response. It is also proposed that a defense-oriented transcriptional reprogramming takes place, supporting plant development even with the disease setting. The expression of genes related to resistance, hormone pathways, and cell wall formation (as well as inhibitors of fungal proteins) suggests that the plant makes exceptional efforts to survive after 200 days of interaction. Deciphering the sugarcane transcriptome profile during the interaction with S. scitamineum, this study should contribute to a better understanding of the resistance mechanisms to the smut.