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Previous issue date: 2012-03-30 / Species of Trichoderma are commercially applied as biological control agents and are
antagonists of important plant pathogenic fungi (as Rhizoctonia, Sclerotinia and Fusarium
species) due to its mycoparasitic characteristics. Research has been performed to have a
better comprehension of molecular aspects of the biocontrol mechanisms performed by
Trichoderma and to find isolates with high antagonistic potential against plant pathogens. In
the present study the expression of mycoparasitism-related genes was performed T.
asperellum T00 and T. harzianum ALL42 (Enzimologia group ICB/UFG fungal collection) that
have great potential as biocontrol agent. Each chapter of this work refers to one of the
species studied. In Chapter 1 T. asperellum isolate T00, known to produce high levels of cell
wall degrading enzymes, has its β-1,3-glucanases enzymes and genes (tag83 and tag27)
studied. The gene tag27 was cloned and characterized and codes to an 27kDa endo-β-1,3glucanase
with and 285 aminoacids and 96% similar to a glucanases from T.atroviride. The
enzyme was detected when T. asperellum was grown in Rhizoctonia solani or Sclerotinia
sclerotiorum cell wall-containing media but not in Fusarium oxysporum cell wall-containing
media. The tag83 and tag27 genes was repressed in media containing glucose as carbon
source and upregulated in cell wall containing media and during plate confrontation tests with
pathogenic fungi. Chapter 2 shows T. harzianum isolate ALL42 genes involved in
mycoparasitism against R. solani or S. sclerotiorum detected using subtractive hybridization
approach. T. harzianum was grown with R. solani or S. sclerotiorum cell wall as carbon
source and the RNA used both as tester and driver in each of two subtractive library
constructed. Sequencing analysis resulted in 47 genes related with growth in R. solani cell
wall media and 114 genes related with growth in S. sclerotiorum cell wall media. To confirm
the obtained data, 18 genes were tested by quantitative real time RT-PCR and 9 were
differentially expressed in the same condition of the library they were detected. Five of these
genes were also differentially expressed during plate confrontation assay with the respective
pathogen, two of them expressed during contact with R. solani (cutinase and alginate lyase)
and 3 during contact with S. sclerotiorum (hsp98, serin endopeptidase and a hypotetic gene).
The results presented in this study provides additional information about the role of 1,3glucanase
genes in mycoparasitism and of other genes related to antagonism against
specific pathogens, providing helpful insights in the mechanism of biocontrol performed by
Trichoderma. / Espécies do gênero Trichoderma são eficientes antagonistas de fungos
fitopatogênicos, como as espécies Rhizoctonia, Sclerotinia e Fusarium, e são
comercializados como agentes de controle biológico principalmente por sua característica de
micoparasita. Muitos estudos têm sido feitos para compreender as bases moleculares dos
mecanismos de biocontrole de Trichoderma e também para encontrar espécies com alto
potencial de antagonismo contra fitopatógenos. O objetivo deste trabalho foi analisar a
expressão de genes relacionados ao micoparasitismo de T. asperellum T00 e T. harzianum
ALL42 (Enzimologia ICB/UFG) que possuem potencial para uso como agente de
biocontrole. Este trabalho foi dividido em dois capítulos. O Capítulo 1 se refere ao fungo T.
asperellum T00 e suas β-1,3-glicanases (TAG83 e TAG27) que degradam componentes da
parede celular de fungos fitopatógenos. O gene tag27 codifica para uma endo-β-1,3glicanase
de 27kDa que possui 285 resíduos de aminoácidos e apresentou 96% de
similaridade com uma enzima de T. atroviride. A enzima foi secretada em meio de cultura
contendo parede celular de Rhizoctonia solani e Sclerotinia sclerotiorum, mas não em meio
com parede de Fusarium oxysporum. A expressão dos genes tag83 e tag27 foi reprimida na
presença de glicose e ativada tanto na presença de parede celular dos fitopatógenos quanto
durante o contato entre os fungos em placa. O Capítulo 2 trata do fungo T. harzianum
isolado ALL42 e de genes identificados pela técnica de hibridização subtrativa relacionados
especificamente ao biocontrole contra R. solani e S. sclerotiorum. Foram construídas duas
bibliotecas subtrativas sendo que os RNAs utilizados como condição teste e controle da
subtração foram obtidos de T. harzianum crescido em meio contendo parede celular de R.
solani ou S. sclerotiorum. As bibliotecas foram sequenciadas resultando em 47 genes
relacionados ao crescimento em meio com R. solani e 114 genes relacionados ao
crescimento em meio com S. sclerotiorum. Dos 18 genes escolhidos para validação da
biblioteca por RT-PCR em tempo real, 9 se mostraram diferencialmente expressos na
condição correspondente à biblioteca em que foram identificados. Dentre estes, 5 genes se
mostraram também diferencialmente expressos em experimento de confronto em placa, 2
deles mais expressos contra R. solani (cutinase e alginato liase) e 3 contra S. sclerotiorum
(hsp98, serina endopeptidase e um de função hipotética). Os resultados obtidos com as
duas linhagens fornecem informações adicionais sobre genes de β-1,3-glicanases,
conhecidamente envolvidos no processo de micoparasitismo, e sobre genes relacionados ao
antagonismo de patógenos específicos, além de contribuir para o conhecimento relacionado
ao biocontrole realizado por fungos do gênero Trichoderma.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/3333 |
| Date | 30 March 2012 |
| Creators | Siqueira, Saulo José Linhares de |
| Contributors | Ulhoa, Cirano José, Ulhoa, Cirano José, Noronha, Eliane Ferreira, Rubini, Marciano Régis, Faria, Fabrícia de Paula, Silva, Silvana Petrofeza da |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Biologia (ICB), UFG, Brasil, Instituto de Ciências Biológicas - ICB (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 6883982777473437920, 600, 600, 600, -3872772117827373404, -2321034096481322512 |
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