Xanthomonas albilineans est la bactérie responsable de l'échaudure des feuilles, une maladie vasculaire et létale de la canne à sucre. Cette plante, domestiquée depuis plus de 5000 ans, est aujourd'hui cultivée sur près de 26 millions d'hectares. Depuis le début du 20ème siècle, les variétés naturelles de canne à sucre ont été remplacées par des variétés hybrides issues de croisements artificiels et présentant des caractères agronomiques plus intéressants. La transmission de X. albilineans est essentiellement liée au mode de multiplication par bouturage de la canne à sucre, les boutures produites à partir d'un plant infecté ayant de fortes chances d'être contaminées. L'utilisation d'outils de coupe favorise également la transmission de la bactérie à partir d'un plant infecté. Une transmission aérienne a toutefois été décrite pour au moins un groupe génétique de souches de X. albilineans appelé PFGE-B et caractérisé à l'aide de la technique d'électrophorèse en champ pulsé. Mon sujet de thèse visait, par une étude de génomique comparative et évolutive sur plusieurs souches de X. albilineans, à, d'une part, comprendre l'histoire de l'association de cette bactérie avec la canne à sucre, et, d'autre part, identifier des gènes candidats qui pourraient expliquer la pathogénie de X. albilineans et la capacité des souches du groupe PFGE-B à être transmises par voie aérienne.En comparant 12 souches de X. albilineans appartenant à neuf groupes PFGE différents, j’ai construit une phylogénie solide proposant l'existence de huit lignées regroupées en deux clades. Cette phylogénie a été confirmée en utilisant trois méthodes de phylogénomique différentes. De façon intéressante, cette phylogénie permet de proposer des hypothèses sur l'évolution de X. albilineans et sur l'introduction de cette bactérie chez la canne à sucre. L'analyse des gènes présents dans le génome de ces 12 souches appartenant à neuf groupes PFGE différents m'a également permis d'identifier un système RM (restriction/modification) qui n'est présent que chez les souches PFGE-B et qui pourrait expliquer pourquoi ces souches sont plus résistantes aux phages que celles appartenant aux autres groupes PFGE. En facilitant la survie des bactéries dans l'environnement, cette résistance aux phages pourrait jouer un rôle important dans la transmission aérienne.La comparaison de 11 souches de X. albilineans appartenant au groupe PFGE-B m'a permis de construire, à partir de 67 SNP (Single Nucleotide Polymorphism), une phylogénie qui indique que les Caraïbes, où la canne à sucre n'a été introduite qu'à la fin du 15ème siècle, pourraient être un centre de dispersion des souches PFGE-B. Cette étude a également mis en évidence un polymorphisme au niveau des spacers d'un locus CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats system). L'étude de ce polymorphisme sur 18 souches de X. albilineans non séquencées a permis de démontrer que les souches de Floride sont originaires des Caraïbes et de proposer des hypothèses concernant l'origine des souches PFGE-B d’autres régions du monde, même si le séquençage d'un plus grand nombre de souches sera nécessaire pour confirmer ces hypothèses.En analysant la séquence du génome de deux souches qui avaient été initialement classées dans l'espèce X. albilineans mais qui n'avaient pas été isolées à partir de tiges de canne à sucre, j’ai mis en évidence une nouvelle espèce que nous avons appelée 'Xanthomonas pseudalbilineans'. Enfin, la comparaison du génome fini et annoté de la souche PFGE-B GPE PC73 avec le génome d'autres espèces bactériennes phytopathogènes m'a permis de proposer des hypothèses pour expliquer la pathogénie de X. albilineans. / Xanthomonas albilineans is the bacterium causing leaf scald, a vascular disease being lethal for sugarcane. This plant, domesticated for over 5,000 years, is nowadays grown across almost 26 million hectares. Since the beginning of 20th century, natural varieties of sugarcane have been replaced by hybrid varieties resulting from artificial crossings. The transmission of X. albilineans is mainly linked to the fact that sugarcane is propagated by taking cuttings, with the cuttings from an infected plant likely to be contaminated. The use of cutting instruments also facilitates transmission of the bacteria from an infected plant. An aerial transmission has nevertheless been described, at least for one genetic group of strains from X. albilineans, namely PFGE-B, characterized using the pulsed-field gel electrophoresis technique. My thesis topic consisted in performing a comparative and evolutive genomic study of several strains of X. albilineans in order, on one hand, to better understand the history of association of this bacterium with the sugarcane, and, on the other hand, to identify candidate genes which may explain the pathogenicity of X. albilineans as well as the ability of PFGE-B strains to be aerially transmitted. Comparing 12 strains of X. albilineans belonging to nine different PFGE groups, I built a robust phylogeny which proposes the existence of eight lineages clustered in two clades. This phylogeny has been confirmed by three different phylogenomic methods. Interestingly, this phylogeny allows to propose hypotheses about the evolution of X. albilineans and the introduction of this bacterium in sugarcane. The analysis of genes from the genomes of these 12 strains belonging to nine different PFGE groups also allowed me to identify a RM (Restriction/Modification) system which is present only in PFGE-B strains and which may explain why these strains are more resistant to phages that those belonging to other PFGE groups. By facilitating the survival of bacteria in the environment, this resistance to phages may play an important role in aerial transmission. The comparison of 11 strains of X. albilineans belonging to the PFGE-B group allowed me to build, based on 67 SNPs (Single Nucleotide Polymorphism), a phylogeny which indicates that the Caribbean area, where sugarcane was introduced not before the end of the 15th century, might be a center for dispersion of PFGE-B strains. This study also revealed a polymorphism of spacers of a CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats system) locus. The study of this polymorphism in 18 non-sequenced strains of X. albilineans allowed to demonstrate that strains from Florida originated in the Caribbean region, and to propose hypotheses regarding the origin of PFGE-B strains from other regions of the world, even if the sequencing of a higher number of strains will be required to confirm these hypotheses.Analyzing the sequence of the genome of two strains, initially thought to belong to the X. albilineans species but which weren’t isolated from sugarcane stalks, I revealed a new species that we called ‘Xanthomonas pseudalbilineans’. Finally, the comparison of the finished and annotated genome of the PFGE-B strain GPE PC73 with the genome of other phytopathogenic bacteria allowed me to propose hypotheses to explain X. albilineans’ pathogenicity.

Orientador: Sonia Marli Zingaretti / Banca: Tiago Antunes Paz / Banca: Janete Apparecida Desiderio / Resumo: A cana-de-açúcar é acometida por uma doença conhecida por "escaldadura das folhas" causada pela bactéria colonizadora do xilema Xanthomonas albilineans, considerada uma das principais doenças que atingem a cultura da canade-açúcar. A sintomatologia na fase crônica se caracteriza, principalmente, pelo aparecimento de uma faixa branca ao lado da nervura central da folha, a qual evolui para clorose total causando a morte da planta. Uma vez que o patógeno pode ser transmitido de várias maneiras, o seu controle demanda altos custos. Desta maneira, o desenvolvimento de cultivares tolerantes é uma boa opção para o controle efetivo da doença. A tolerância e sensibilidade das plantas aos fatores bióticos está relacionada com a expressão de genes, e dentre estes, os miRNAs (incluindo o miR397 e o miR319) têm sido relatados como importantes reguladores em vários mecanismos de resposta das plantas. O objetivo deste trabalho foi analisar a expressão de dois miRNAs (miR319 e miR397) em duas cultivares de cana-de-açúcar (RB86-7515 - tolerante e SP78-4467 - suscetível), infectadas por uma linhagem de X. albilineans (IACXa11), considerada a mais virulenta do Brasil. Para isto, as plantas foram cultivadas em vasos, inoculadas com X. albilineans e mantidas em casa de vegetação. Amostras de folhas e colmos foram coletadas em cinco períodos (24, 72, 144, 360 e 720 h) e a expressão dos miRNAs foi analisada pela técnica de Stem-loop RT-qPCR. Os miR397 e miR319 apresentaram-se diferencialmente expre... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Sugarcane is affected by a disease known as "leaf scald" caused by the bacterium Xanthomonas albilineans, which colonizes the xylem. This disease is one of the most important for sugarcane culture. The chronic phase is mainly characterized by the white band emergence along the central leaf vein, which causes total chlorosis of the leaf and plant death. Since the pathogen can be transmitted in many ways, his control demands high costs, and the development of tolerant cultivars is a good option for disease control. The plant tolerance and sensitivity to biotic factors is related to gene expression, and among these, the miRNAs (including miR397 and miR319), have been reported as important regulators in various plant response mechanisms. The aim of this work was to analyze the expression of two miRNAs (miR319 and miR397) in two sugarcane cultivars (RB86-7515 - tolerant, and SP78- 4467 - susceptible), infected by a strain of X. albilineans (IACXa11), the most virulent in Brazil. The plants were grown in vases, inoculated with X. albilineans and kept in a greenhouse. Samples of leaves and stems were collected in five periods (24, 72, 144, 360, and 720 h), and the miRNA expression was analyzed by Stem-loop RT-qPCR. The miR397 and miR319 expression were different between cultivars and tissues. In the susceptible cultivar (SP78-4467), during the first infection periods (24, 72 and 144 h), there was a late defense response when compared to the tolerant cultivar (RB86-7515). The miR319 presented the same expression profile in leaves and stems of the cultivar RB86-7515 (tolerant), suggesting that the pathogen recognition and defense mechanisms activation were modulated in both tissues. In general, miRNAs analyzes demonstrated that miR397 expression is lower when compared to miR319. The sa... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Título original: Fungos isolados do solo da Antártica : avaliação da atividade contra bactérias fitopatogênicas / Orientador: Daiane Cristina Sass / Banca: Ben-Hur Mattiuz / Banca: Patricia Giovanella Grazziotin / Resumo: As bactérias fitopatogênicas do gênero Xanthomonas são capazes de atingir diversos cultivares de interesse comercial, causando anualmente perdas severas na produção. Um exemplo deste gênero é a Xanthomonas citri subsp. citri, causadora do cancro cítrico em diversas espécies de citros. O controle desta doença atualmente conta com o uso de quebraventos, erradicação de plantas contaminadas e desinfecção de equipamentos, embora o modo mais eficiente seja o uso de produtos químicos a base de cobre. Outra bactéria pertencente ao mesmo gênero é a X. albilineans, causadora da escaldadura-das-folhas na cana-de-açúcar. O controle dessa doença ainda é pouco efetivo, sendo aconselhada a desinfecção de equipamentos e mudas. Pensando no problema fitossanitário relacionado a essas bactérias e nos efeitos negativos associados aos produtos químicos à base de metais pesados, torna-se indispensável a busca por compostos naturais capazes de controlar estas doenças e que possam ser menos nocivos ao ambiente. Neste contexto, micro-organismos de ambientes extremos podem produzir metabólitos secundários ainda desconhecidos. Assim, o objetivo deste trabalho foi obter extratos brutos de fungos filamentosos isolados do solo antártico e avaliar seu potencial de bioatividade contra X. citri e X. albilineans através de ensaios de viabilidade celular. Foram testados 122 extratos contra ambas as bactérias. Nove destes extratos inibiram de forma satisfatória (>90%) o crescimento celular de X. citri e dois ex... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Phytopathogenic bacteria of the genus Xanthomonas able of attain several cultivars of commercial interest, causing yearly severe production losses. An example of bacterium of this genus is Xanthomonas citri subsp. citri, which causes citrus canker in various species of citrus. The control of this disease currently counts on the use of windbreaks, eradication of contaminated plants and disinfection of equipment, although the most efficient way is the use of copper-based chemicals. Another bacterium belonging to the same genus is X. albilineans, which causes leaf scald in sugarcane. The control of this disease is still not very effective, being advised the disinfection of equipment and seedlings. Thinking about the phytosanitary problem related to these bacteria and the negative effects associated with heavy metal chemicals, it is essential to search for natural compounds capable of controlling these diseases and that are less harmful to the environment. In this sense, microorganisms from extreme environments can produce secondary metabolites that are still unknown. Thus, the aim of this work was to obtain crude extracts of filamentous fungi isolated from the Antarctic soil and to evaluate their bioactivity potential against X. citri and X. albilineans through cell viability assays. In total, 122 extracts were tested against both bacteria. Nine of the 122 extracts inhibited satisfactorily (>90%) the cell growth of X. citri and two of the 122 extracts showed satisfactory inhibit... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-19Bitstream added on 2014-06-13T19:03:36Z : No. of bitstreams: 1 dabbas_km_dr_jabo.pdf: 775861 bytes, checksum: a48c491be161977f84f0e0e6a52a14a7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A escaldadura da folha se destaca dentre as principais doenças que acometem a cultura da cana-de-açúcar no Brasil, provocando prejuízos em função da diminuição da produtividade e necessidade de troca precoce dos canaviais, principalmente nas variedades suscetíveis. A doença é causada pela bactéria Xanthomonas albilineans que coloniza o xilema da planta. O principal sintoma da doença é caracterizado por uma faixa clorótica que acompanha a nervura central da folha resultante da ação da fitotoxina albicidina que inibe a replicação de DNA dos cloroplastos. Os métodos de controle se baseiam no uso de variedades resistentes por meio de melhoramento genético. Diante deste fato, o objetivo do trabalho foi estudar os mecanismos moleculares envolvidos no processo de defesa de duas variedades de cana-de-açúcar, uma resistente (SP82-1176) e outra suscetível (SP78-4467), contra a infecção por X. albilineans. Para esta finalidade foi realizado um ensaio experimental seguindo uma cinética de infecção com intervalos de coleta de 6, 48 e 120 horas após a infecção com a fitobactéria. O perfil de expressão gênica foi avaliado por meio da utilização de um macroarranjo contendo 3.575 cDNAs de duas bibliotecas de folha (LV e LR) provenientes do projeto SUCEST. Os dados gerados pelas análises estatísticas evidenciaram que 473 genes foram diferencialmente expressos (induzidos ou reprimidos) na interação entre as variedade, 472 genes durante o tratamento e 994 genes foram diferencialmente expressos ao longo da cinética de infecção. Foi possível identificar genes pertencentes a famílias de fatores de transcrição como WRKY e Myb assim como proteínas envolvidas com processos de detoxificação de espécies reativas de oxigênio como as peroxidaes e outras proteínas relacionadas com mecanismos de defesa. Os dados mostram... / The leaf scald disease is one of the most devastating sugarcane diseases in Brazil, causing losses in terms of decreased productivity and the need for early replacement of sugarcane, especially in susceptible varieties. The disease is caused by the xylem-invading pathogen Xanthomonas albilineans. The main symptom of the disease is characterized by a chlorotic band that accompanies the midrib of the lea,f resulting from the action of albicidin phytotoxin, that inhibits the replication of chloroplast DNA. Leaf scald control methods are based on use of resistant varieties obtained through genetic improvement. The objective of this work was to study the molecular mecanisms involved in defense process against X. albilineans infection, in two sugarcane varieties, resistant (SP82-1176) and susceptible (SP78-4467). For this purpose, a test was conducted following a kinetics of experimental infection with collection intervals of 6, 48 and 120 hours after phytobacteria infection. The gene expression profile was evaluated by using a macroarray containing 3,575 cDNAs from two leaf libraries (LV and LR) from SUCEST. Statistical analysis showed 473 genes differentially expressed (induced or repressed) in the interaction between variety, 472 between treatments and 994 over the kinetics. It was possible to identify genes belonging to families of transcription factor, as well as Myb and WRKY, proteins involved in detoxification processes of reactive oxygen species, such as peroxidase, and other proteins related to defense mechanisms. The data also show that there was induction of genes related to signal transduction along de kinetics of... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-04Bitstream added on 2014-06-13T18:54:06Z : No. of bitstreams: 1 faria_act_me_jabo.pdf: 1121101 bytes, checksum: 31146cb54a347b3fc8cc68d8a356b030 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Xanthomonas aliblineans é um importante patógeno da cana-de-açúcar, causando grandes perdas na produção. Este trabalho teve como objetivos o desenvolvimento de um antissoro específico para X. albilineans bem como a caracterização molecular e fenotípica de um banco de isolados de diferentes regiões do Brasil. O antissoro foi produzido a partir da imunização de coelhos da raça Nova Zelândia, utilizando com antígeno, o isolado 2256 utilizado neste trabalho. Os isolados foram obtidos de canas sintomáticas, coletadas a campo, utilizando-se meio de cultura seletivo XAS. “Simple Sequence Repeats” - SSRs obtidas a partir da análise do genoma de X. albilineans foram utilizadas para o desenho de 15 “primers”, e o polimorfismo avaliado em gel de poliacrilamida corados com nitrato de prata. O antissoro desenvolvido foi altamente específico para X. albilineans. Os 15 “primers” amplificaram um total de 54 alelos polimórficos. A análise de agrupamento mostrou a existência de variabilidade genética entre os isolados coletados em diferentes estados brasileiros, os quais foram divididos em três grupos principais, embora não foi possível agrupar esses indivíduos por local de coleta. A avaliação da patogenicidade mostrou a existência de diversidade patogênica entre os isolados, embora vários deles não tenham sido distinguidos molecularmente pelo marcadores utilizados. Dois alelos foram identificados como associados a patogenicidade, sendo que um deles, , está localizado no loco que codifica a síntese de peptídeos não ribossomais (non ribosomal peptide synthetase – NRPS), os quais estão associados à virulência de muitas bactérias fitopatogênicas / Xanthomonas albilineans is an important pathogen of sugarcane, causing important losses in production. This study aimed to develop an antiserum specific for X. albilineans and the phenotypic and molecular characterization of a set of isolates from different regions of Brazil. The antiserum was produced from immunizing New Zealand rabbits, using as antigen, the isolated 2256 used in this work. The isolates were obtained from symptomatic canes, collected in the field, using selective culture media XAS. Simple Sequence Repeats - SSRs obtained from the analysis of the genome of X. albilineans were used to design 15 primers and the polymorphism analyzed on polyacrylamide gels stained with silver nitrate. The antiserum developed was highly specific for X. albilineans. The 15 primers amplified a total of 54 polymorphic alleles. Cluster analysis showed the existence of genetic variability among isolates collected in different Brazilian states, which were divided into three main groups, although it was not possible to group these individuals based on collect site. The evaluation showed the presence of pathogenic diversity among isolates, although many of them have not been distinguished with the molecular markers used. Two alleles were identified as being associated with pathogenicity, one of which is located in the site encoding the non-ribosomal peptide synthetase - NRPS, which are associated with virulence of many pathogenic bacteria

Orientador: Maria Inês Tiraboschi Ferro / Coorientador: Marcelo Luiz de Laia / Banca: Haroldo Alves Pereira Júnior / Banca: Luciana Rossini Pinto / Banca: Eliana Gertrudes Macedo Lemos / Banca: Cristina Lacerda Soares Petrarolha Silva / Resumo: A escaldadura da folha se destaca dentre as principais doenças que acometem a cultura da cana-de-açúcar no Brasil, provocando prejuízos em função da diminuição da produtividade e necessidade de troca precoce dos canaviais, principalmente nas variedades suscetíveis. A doença é causada pela bactéria Xanthomonas albilineans que coloniza o xilema da planta. O principal sintoma da doença é caracterizado por uma faixa clorótica que acompanha a nervura central da folha resultante da ação da fitotoxina albicidina que inibe a replicação de DNA dos cloroplastos. Os métodos de controle se baseiam no uso de variedades resistentes por meio de melhoramento genético. Diante deste fato, o objetivo do trabalho foi estudar os mecanismos moleculares envolvidos no processo de defesa de duas variedades de cana-de-açúcar, uma resistente (SP82-1176) e outra suscetível (SP78-4467), contra a infecção por X. albilineans. Para esta finalidade foi realizado um ensaio experimental seguindo uma cinética de infecção com intervalos de coleta de 6, 48 e 120 horas após a infecção com a fitobactéria. O perfil de expressão gênica foi avaliado por meio da utilização de um macroarranjo contendo 3.575 cDNAs de duas bibliotecas de folha (LV e LR) provenientes do projeto SUCEST. Os dados gerados pelas análises estatísticas evidenciaram que 473 genes foram diferencialmente expressos (induzidos ou reprimidos) na interação entre as variedade, 472 genes durante o tratamento e 994 genes foram diferencialmente expressos ao longo da cinética de infecção. Foi possível identificar genes pertencentes a famílias de fatores de transcrição como WRKY e Myb assim como proteínas envolvidas com processos de detoxificação de espécies reativas de oxigênio como as peroxidaes e outras proteínas relacionadas com mecanismos de defesa. Os dados mostram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The leaf scald disease is one of the most devastating sugarcane diseases in Brazil, causing losses in terms of decreased productivity and the need for early replacement of sugarcane, especially in susceptible varieties. The disease is caused by the xylem-invading pathogen Xanthomonas albilineans. The main symptom of the disease is characterized by a chlorotic band that accompanies the midrib of the lea,f resulting from the action of albicidin phytotoxin, that inhibits the replication of chloroplast DNA. Leaf scald control methods are based on use of resistant varieties obtained through genetic improvement. The objective of this work was to study the molecular mecanisms involved in defense process against X. albilineans infection, in two sugarcane varieties, resistant (SP82-1176) and susceptible (SP78-4467). For this purpose, a test was conducted following a kinetics of experimental infection with collection intervals of 6, 48 and 120 hours after phytobacteria infection. The gene expression profile was evaluated by using a macroarray containing 3,575 cDNAs from two leaf libraries (LV and LR) from SUCEST. Statistical analysis showed 473 genes differentially expressed (induced or repressed) in the interaction between variety, 472 between treatments and 994 over the kinetics. It was possible to identify genes belonging to families of transcription factor, as well as Myb and WRKY, proteins involved in detoxification processes of reactive oxygen species, such as peroxidase, and other proteins related to defense mechanisms. The data also show that there was induction of genes related to signal transduction along de kinetics of... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by THIAGO MATEUS ROSA DOS SANTOS null (thiagomateusrp@gmail.com) on 2017-07-28T16:24:35Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Thiago_Mateus_Rosa_Santos.pdf: 2449824 bytes, checksum: 8934ae7010672e8bf2342056d81d2899 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-08-01T20:00:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rosasantos_tm_me_jabo.pdf: 2449824 bytes, checksum: 8934ae7010672e8bf2342056d81d2899 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-01T20:00:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rosasantos_tm_me_jabo.pdf: 2449824 bytes, checksum: 8934ae7010672e8bf2342056d81d2899 (MD5) Previous issue date: 2017-05-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A cana-de-açúcar é acometida por uma doença conhecida por “escaldadura das folhas” causada pela bactéria colonizadora do xilema Xanthomonas albilineans, considerada uma das principais doenças que atingem a cultura da canade-açúcar. A sintomatologia na fase crônica se caracteriza, principalmente, pelo aparecimento de uma faixa branca ao lado da nervura central da folha, a qual evolui para clorose total causando a morte da planta. Uma vez que o patógeno pode ser transmitido de várias maneiras, o seu controle demanda altos custos. Desta maneira, o desenvolvimento de cultivares tolerantes é uma boa opção para o controle efetivo da doença. A tolerância e sensibilidade das plantas aos fatores bióticos está relacionada com a expressão de genes, e dentre estes, os miRNAs (incluindo o miR397 e o miR319) têm sido relatados como importantes reguladores em vários mecanismos de resposta das plantas. O objetivo deste trabalho foi analisar a expressão de dois miRNAs (miR319 e miR397) em duas cultivares de cana-de-açúcar (RB86-7515 - tolerante e SP78-4467 - suscetível), infectadas por uma linhagem de X. albilineans (IACXa11), considerada a mais virulenta do Brasil. Para isto, as plantas foram cultivadas em vasos, inoculadas com X. albilineans e mantidas em casa de vegetação. Amostras de folhas e colmos foram coletadas em cinco períodos (24, 72, 144, 360 e 720 h) e a expressão dos miRNAs foi analisada pela técnica de Stem-loop RT-qPCR. Os miR397 e miR319 apresentaram-se diferencialmente expressos nas cultivares e entre os tecidos. Na cultivar suscetível (SP78-4467), durante os primeiros períodos de infecção (24, 72 e 144 h), houve uma resposta tardia de defesa quando comparada com a cultivar tolerante (RB86-7515). O miR319 apresentou o mesmo perfil de expressão em folhas e colmos da cultivar RB86-7515 (tolerante), sugerindo que o reconhecimento do patógeno e a ativação dos mecanismos de defesa são modulados em ambos os tecidos. De maneira geral, as análises dos miRNAs demonstraram que a expressão do miR397 é menor quando comparada com o miR319. O mesmo padrão foi observado para os seus respectivos genes alvo. O miR397 regula a enzima lacase, importante na biossíntese de lignina. A repressão deste miRNA aumentaria a lignificação, sugerindo um mecanismo estrutural de resposta. O miR319 regula os fatores de transcrição (FTs) MYB e TCP, os quais são responsáveis pela sinalização de ácido abscísico (ABA) e ácido jasmônico (JA). A repressão destes hormônios vegetais desencadeia a sinalização por ácido salicílico (SA), o qual é responsável pela defesa contra patógenos hemibiotróficos, tal como X. albilineans. / Sugarcane is affected by a disease known as "leaf scald" caused by the bacterium Xanthomonas albilineans, which colonizes the xylem. This disease is one of the most important for sugarcane culture. The chronic phase is mainly characterized by the white band emergence along the central leaf vein, which causes total chlorosis of the leaf and plant death. Since the pathogen can be transmitted in many ways, his control demands high costs, and the development of tolerant cultivars is a good option for disease control. The plant tolerance and sensitivity to biotic factors is related to gene expression, and among these, the miRNAs (including miR397 and miR319), have been reported as important regulators in various plant response mechanisms. The aim of this work was to analyze the expression of two miRNAs (miR319 and miR397) in two sugarcane cultivars (RB86-7515 – tolerant, and SP78- 4467 - susceptible), infected by a strain of X. albilineans (IACXa11), the most virulent in Brazil. The plants were grown in vases, inoculated with X. albilineans and kept in a greenhouse. Samples of leaves and stems were collected in five periods (24, 72, 144, 360, and 720 h), and the miRNA expression was analyzed by Stem-loop RT-qPCR. The miR397 and miR319 expression were different between cultivars and tissues. In the susceptible cultivar (SP78-4467), during the first infection periods (24, 72 and 144 h), there was a late defense response when compared to the tolerant cultivar (RB86-7515). The miR319 presented the same expression profile in leaves and stems of the cultivar RB86-7515 (tolerant), suggesting that the pathogen recognition and defense mechanisms activation were modulated in both tissues. In general, miRNAs analyzes demonstrated that miR397 expression is lower when compared to miR319. The same pattern was observed for their respective target genes. The miR397 is a laccase regulator, important in lignin biosynthesis. Repression of this miRNA would increase lignification, suggesting a structural mechanism of response. The miR319 regulates the transcription factors (TFs) MYB and TCP, which are responsible for the abscisic acid (ABA) and jasmonic acid (JA) signaling. The repression of these plant hormones triggers salicylic acid (SA) signaling pathway, which is responsible for the defense against hemibiotrophic pathogens, such as X. albilineans. / CNPq: 153785/2014-4

Orientador: Dilermando Perecin / Coorientador: Silvana Aparecida Creste Dias de Souza / Banca: Maria Inês Tiraboschi Ferro / Banca: Álvaro Sanguino / Resumo: Xanthomonas aliblineans é um importante patógeno da cana-de-açúcar, causando grandes perdas na produção. Este trabalho teve como objetivos o desenvolvimento de um antissoro específico para X. albilineans bem como a caracterização molecular e fenotípica de um banco de isolados de diferentes regiões do Brasil. O antissoro foi produzido a partir da imunização de coelhos da raça Nova Zelândia, utilizando com antígeno, o isolado 2256 utilizado neste trabalho. Os isolados foram obtidos de canas sintomáticas, coletadas a campo, utilizando-se meio de cultura seletivo XAS. "Simple Sequence Repeats" - SSRs obtidas a partir da análise do genoma de X. albilineans foram utilizadas para o desenho de 15 "primers", e o polimorfismo avaliado em gel de poliacrilamida corados com nitrato de prata. O antissoro desenvolvido foi altamente específico para X. albilineans. Os 15 "primers" amplificaram um total de 54 alelos polimórficos. A análise de agrupamento mostrou a existência de variabilidade genética entre os isolados coletados em diferentes estados brasileiros, os quais foram divididos em três grupos principais, embora não foi possível agrupar esses indivíduos por local de coleta. A avaliação da patogenicidade mostrou a existência de diversidade patogênica entre os isolados, embora vários deles não tenham sido distinguidos molecularmente pelo marcadores utilizados. Dois alelos foram identificados como associados a patogenicidade, sendo que um deles, , está localizado no loco que codifica a síntese de peptídeos não ribossomais (non ribosomal peptide synthetase - NRPS), os quais estão associados à virulência de muitas bactérias fitopatogênicas / Abstract: Xanthomonas albilineans is an important pathogen of sugarcane, causing important losses in production. This study aimed to develop an antiserum specific for X. albilineans and the phenotypic and molecular characterization of a set of isolates from different regions of Brazil. The antiserum was produced from immunizing New Zealand rabbits, using as antigen, the isolated 2256 used in this work. The isolates were obtained from symptomatic canes, collected in the field, using selective culture media XAS. Simple Sequence Repeats - SSRs obtained from the analysis of the genome of X. albilineans were used to design 15 primers and the polymorphism analyzed on polyacrylamide gels stained with silver nitrate. The antiserum developed was highly specific for X. albilineans. The 15 primers amplified a total of 54 polymorphic alleles. Cluster analysis showed the existence of genetic variability among isolates collected in different Brazilian states, which were divided into three main groups, although it was not possible to group these individuals based on collect site. The evaluation showed the presence of pathogenic diversity among isolates, although many of them have not been distinguished with the molecular markers used. Two alleles were identified as being associated with pathogenicity, one of which is located in the site encoding the non-ribosomal peptide synthetase - NRPS, which are associated with virulence of many pathogenic bacteria / Mestre