Controle da antracnose da oliveira através de silenciamento e expressão de genes utilizando um vírus de planta como vector

Cofinanciado por:
Acrónimo | GAFAPROTECT
Designação do projeto | Controle da antracnose da oliveira através de silenciamento e expressão de genes utilizando um vírus de planta como vector
Código do projecto | ALT20-03-0145-FEDER-028263
Objetivo principal | Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação

Região de intervenção | Alentejo

Entidade beneficiária |
  • Universidade de Évora(líder)
  • Universidade do Algarve(parceiro)

Data de aprovação | 12-07-2018
Data de inicio | 15-10-2018
Data de conclusão | 14-10-2021
Data de prorrogação | 14-10-2022

Custo total elegível | 235904 €
Apoio financeiro da União Europeia | FEDER - 196862 €
Apoio financeiro público nacional/regional | República Portuguesa - 39041 €
Apoio financeiro atribuído à Universidade de Évora | 227779 €

Resumo

Colletotrichum spp. é o agente causal da antracnose da oliveira, doença que causa graves prejuízos em Portugal, assim como em outros países mediterrânicos. Tipicamente causa necroses em frutos, danificando-os, levando à sua queda prematura e má qualidade do azeite. A cultivar 'Galega vulgar', muito típica em Portugal, é muito suscetível à antracnose, no entanto, em condições ambientais favoráveis a doença também pode afetar gravemente outras variedades menos suscetíveis como 'Arbequina' e 'Picual', amplamente cultivadas na Península Ibérica. 

O objetivo deste trabalho é desenvolver uma medida de controle contra o fungo Colletotrichum spp. através do RNA de interferência (RNAi). O RNAi é um mecanismo que leva ao silenciamento de genes pós-transcrição (PTGS) e ocorre quando moléculas de RNA de cadeia dupla (dsRNA) são reconhecidas por um organismo como estranhas, desencadeando nesse organismo um processo de defesa no qual o dsRNA é degradado e usado como molde de forma a que RNAs homólogos sejam destruídos, impedindo a sua posterior expressão. Neste trabalho, uma sequência de dsRNA de um gene essencial para a sobrevivência de Colletotrichum spp. irá ser introduzida no interior deste fungo para que ocorra silenciamento. Tal será feito com o recurso a vírus como vetores de sequências de RNA para silenciamento (VIGS). O VIGS será inoculado em plantas e pretende-se que o fungo adquira este vetor e/ou o dsRNA, aquando da sua alimentação dentro da planta; desta forma o RNAi será desencadeado e a expressão do gene deste fungo será impedida e o fungo não conseguirá sobreviver. 

Os clones virais OMMV, OLV 1 e TNV-D serão utilizados para verificar a sua capacidade de infetar o fungo Colletotrichum spp. Estes três vírus têm características que os colocam como ferramentas muito promissoras para serem utilizados como vetores. Por terem pequenos genomas tornam-se fáceis de manipular, além disso, são assintomáticos ou causam apenas sintomas sistémicos leves em uma ampla gama de culturas, o que facilitará sua manipulação em construções assintomáticas e permitirão sua aplicação a um grande número de plantas. O vetor criado neste trabalho atuará como um VIGS, capaz de se replicar em plantas e dentro de fungos, e transportar sequências de RNA específicas, o que desencadeará o silenciamento de RNAi em Colletotrichum spp., e contribuir para o controlo eficiente deste fungo. Este plano de trabalhos tem um interesse significativo devido ao seu potencial inovador, sendo a primeira vez que será usada uma ferramenta de silenciamento em proteção de plantas. Para além disso, irá fazer face à necessidade urgente de combater este devastador fungo que é uma crescente preocupação dos produtores e para o qual apenas existem tratamentos com fungicidas sintéticos inespecíficos que se têm mostrado ineficientes, dispendiosos e prejudiciais para o ambiente.


Objetivos, atividades e resultados esperados/atingidos

Objetivos

O objetivo deste trabalho é desenvolver uma medida de controle contra o fungo Colletotrichum spp. através do RNA de interferência (RNAi). Um vetor de vírus de expressão eficiente será desenvolvido para expressar dsRNA em Colletotrichum spp. dentro das oliveiras. Os clones de comprimento total bem caracterizados de OMMV, OLV 1 e TNV-D estão disponíveis no laboratório e serão utilizados para verificar sua capacidade de infectar o Colletotrichum spp. Os clones são sistémicos, mas não apresentam sintomas nas plantas e mostraram ser estáveis mantendo estas características após repetidas inoculações. Além disso, nossos estudos anteriores sobre OMMV, OLV1 (Alphanecrovirus) e TNV-D (Betanecrovirus) mostraram que: i) possuem um pequeno genoma de aproximadamente 3700 nts; ii) mover-se sistemicamente nas fábricas e iii) ter uma ampla gama de hospedeiros. Essas características sugerem OMMV, OLV1 e TNV-D como potenciais vetores VIGS. Em alternativa, o recente VIGS desenvolvido, baseado no vírus do mosaico do tabaco (TMV) também será usado como vetor.

Atividades

1. Avaliação da capacidade infecção e expressão dos vetores virais em N. benthamiana e em Colletotrichum spp. 

- Vectores OMMV, OLV1 e TNV-D VIGS serão construídos contendo uma proteína verde fluorescente (GFP). A eficiência de cada vetor VIGS será confirmada através da expressão do gene GFP dentro das plantas de N. benthamiana e do fungo Colletotrichum spp.

 

2. Desenvolvimento de um virus que sera utilizado como vetor de silenciamento através da tecnologia RNAi em fungos do genero Colletotrichum. 

- O Vírus-Vector mais eficiente será manipulado para transporter seqüências de genes específicos do Colletotrichum spp. para ser um gatilho de silenciamento de RNAi no fungo.

 

3. Inoculações da ferramenta baseada em vetores em plantas de Oliveira.

- A tecnologia de proteção contra Colletotrichum spp., baseada no uso de vírus como vetor de silenciamento de Colletotrichum spp., será utilizada em ensaios de campo em diferentes cultivares de oliveira.

Resultados

Este projeto visa desenvolver uma tecnologia baseada no uso de um vírus como vetor do silenciamento através da tecnologia RNAi em fungos do genero Colletotrichum. O plano de trabalho responde às questões agrícolas atuais e urgentes e contribui para o desenvolvimento de investigação de alto nível com base em uma agricultura sustentável. A antracnose é uma doença devastadora em oliveiras e necessita de meios eficientes de controle, atualmente dependentes de fungicidas inespecíficos, ineficientes e extremamente prejudiciais ao meio ambiente. Devido à sua pequena área, Portugal investe na investigação de modos de gestão produtivos e inovadores, que, juntamente com condições favoráveis de solo e de clima, valoriza grandemente os produtos da oliveira. Este plano enquadra-se nesta estratégia nacional de diferenciação dos produtos da azeitona. A tecnologia desenvolvida aqui aumentará a competitividade do setor agro-alimentar através da redução de produtos tóxicos, melhoria da produção de azeitona, diferenciação e antecipação das produções de azeitonas e contribuição para a criação de emprego. Essas metas são integradas na missão do ICAAM, que está direcionada na promoção da sustentabilidade da agricultura mediterrânica e dos ecossistemas relacionados, através da eficiência no uso de fatores de produção; qualidade e valor acrescentado dos produtos agro-alimentares e da integridade dos ecossistemas. A colaboração com os produtores de azeitonas permitirá combinar as necessidades de produção com os resultados da investigação, permitindo que as empresas locais absorvam e se beneficiem da investigção de ponta realizada neste trabalho.

Attribute Type Value
id integer 3771