Primeira defesa contra o devastador tomate ToCSV

Nov 15, 2023

Universidade de Joanesburgo

imagem: Há uma ligação entre os tomateiros que podem tolerar o devastador vírus 'jovem' do tomate encaracolado (ToCSV), a atividade do gene Ty-1 e uma defesa da planta chamada metilação do DNA viral, descobriram pesquisadores da UJ no primeiro estudo de genética molecular de plantas do ToCSV.Veja mais

Crédito: Gráfico e foto de Therese van Wyk, Universidade de Joanesburgo.

A forma como os tomateiros se defendem contra um vírus “jovem” devastador da África Austral foi agora investigada a nível de genética molecular pela primeira vez por investigadores da Universidade de Joanesburgo (UJ).

O gene Ty-1 é conhecido por conferir resistência ao conhecido vírus do enrolamento da folha amarela do tomate (TYLCV). Os pesquisadores da UJ investigaram o que acontece quando os tomateiros que abrigam o gene Ty-1 são infectados com o relativamente desconhecido vírus do tomate encaracolado (ToCSV). Eles encontraram uma ligação entre a tolerância ao ToCSV, uma defesa da planta chamada metilação do DNA viral, e a atividade do gene Ty-1.

A pesquisa é publicada em Frontiers in Plant Science.

Para saber mais sobre como isso acontece, eles usaram técnicas de laboratório chamadas conversão de bissulfito e amplificação por PCR, juntamente com uma abordagem de sequenciamento de vírus do genoma completo de próxima geração.

Vírus jovem viajando

Muitos patógenos atacam o tomateiro, que produz a terceira maior cultura vegetal do mundo, depois da batata e da mandioca.

O vírus do tomate encaracolado originou-se na África do Sul há cerca de 30 anos e é transmitido pela mosca branca. O vírus pode destruir uma colheita inteira de tomate, especialmente se um número suficiente de plantas estiver infectada numa fase jovem. Também foi encontrado no país vizinho, Moçambique.

O Young Tomato Curly Stunt Virus (ToCSV) é semelhante ao vírus estabelecido do tomate Yellow Leaf Curl (TYLCV) no nível do DNA.

Mas relativamente pouco se sabe sobre quaisquer “ferramentas” que os tomateiros possam usar para se defenderem contra o ToCSV, diz a Dra. Farhahna Allie, principal autora do estudo. Dr Allie é pesquisador do Departamento de Bioquímica da UJ.

Truque do cavalo de Tróia dentro das plantas

Os vírus atacam as plantas desde o início dos tempos. Mas ainda têm de enganar as plantas para se replicarem e causarem doenças, diz o Dr. Gerrit Koorsen, co-autor do estudo.

“Geminivírus como o ToCSV não têm a capacidade de fazer cópias de si mesmos e depois se espalhar para outros lugares. Eles dependem totalmente da planta para isso. O vírus tem que enganar a planta, fazendo-a “pensar” que ela está produzindo mais do seu próprio DNA.

“Então o vírus é como um Cavalo de Tróia dentro da planta. A planta está replicando o DNA viral ‘sem saber’, ‘cuidando da infecção’ e espalhando a doença causada pelo vírus”, afirma.

Atacando o DNA dentro do vírus

Na batalha contínua entre plantas e vírus, as plantas “descobriram” que é muito eficaz concentrar o seu contra-ataque no DNA dentro dos vírus.

Para o estudo, os pesquisadores usaram uma variedade de tomate suscetível ao ToCSV e outra variedade que pode tolerá-lo.

A variedade suscetível possui uma série de defesas em sua caixa de ferramentas contra outros patógenos, mas não consegue superar o ToCSV, diz Allie. O ToCSV pode infectar totalmente esta variedade.

Estudar a forma como as plantas respondem a um novo vírus como o ToCSV é crucial para identificar formas de criar culturas resistentes.

Gene de resistência Ty-1

“A variedade de tomate tolerante tem uma base genética semelhante à variedade suscetível, mas é melhor para ativar o gene de resistência Ty-1, o que a variedade suscetível tem dificuldade em fazer”, diz Allie.

“O gene Ty-1 é conhecido por ser o principal gene de resistência em tomates contra o vírus do enrolamento da folha amarela do tomate (TYLCV). O vírus “jovem” ToCSV é semelhante ao TYLCV em termos de genoma e, portanto, o Ty-1 também pode ser responsável pela tolerância ou resistência contra o ToCSV.