Virulence of Metarhizium anisopliae and Metarhizium rileyi propagules: molecular investigation during infection on different insect hosts (2023)
- Authors:
- Autor USP: GOTTI, ISABELLA ALICE - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LEA
- DOI: 10.11606/T.11.2023.tde-11122023-162131
- Subjects: CONTROLE BIOLÓGICO; EXPRESSÃO GÊNICA; FUNGOS ENTOMOPATOGÊNICOS; GENÔMICA; INSETOS NOCIVOS; VIRULÊNCIA
- Keywords: Propágulos; Transcriptoma
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Os entomopatógenos são uma ferramenta valiosa para o manejo de pragas em culturas agrícolas e podem ser usados em combinação com inseticidas para melhorar seu desempenho e reduzir a ocorrência de resistência a ingredientes ativos. O gênero Metarhizium (Ascomycota: Hypocreales) é abundante, distribuído globalmente e mais conhecido por infectar e matar diferentes artrópodes. Algumas espécies de Metarhizium possuem uma ampla gama de hospedeiros (generalistas), enquanto outras apresentam especificidade para certas famílias de insetos (especialistas). Essa abrangência na capacidade de causar doença a insetos pode ser utilizada para testar hipóteses sobre especiação e especificidade aos hospedeiros. Neste trabalho foram investigadas as espécies M. anisopliae e M. rilyei, e seus propágulos produzidos in vitro: blastosporos e conídios aéreos. Muitos estudos mostraram que as sequencias gênicas podem fornecer informações cruciais sobre como esses organismos se reproduzem e persistem em diferentes ambientes. Usando Metarhizium spp. como modelo, o primeiro capítulo da tese apresenta brevemente o processo de infecção por fungos entomopatogênicos e os benefícios do uso de conídios e blastosporos para o controle biológico de pragas no campo. Mostra também as principais questões e hipóteses que constroem este trabalho e apresentam os avanços alcançados. O segundo capítulo é uma revisão bibliográfica, destacando os avanços recentes em genômica e biologia molecular de fungosentomopatogênicos, especialmente nas interações inseto-fungo. O terceiro capítulo aborda os fatores biológicos e genéticos que permitem que os blastosporos infectem insetos e os tornem potencialmente eficazes para o controle biológico no campo. Enquanto a espécie generalista M. anisopliae em condições de alta osmolaridade produz um maior número de blastosporos com menor volume celular, M. rileyi, especialista em lepidópteros, produz uma menor quantidade de propágulos com maior volume celular. Também comparamos a virulência de blastosporos e conídios dessas duas espécies de Metarhizium para a praga Spodoptera frugiperda. Descobrimos que conídios e blastosporos de M. anisopliae são infectivos, mas matam menos insetos quando comparados a conídios e blastosporos de M. rileyi, sendo os conídios de M. rileyi mais virulentos. Usando transcriptômica comparativa durante a penetração de propágulos na cutícula de lagartas, no terceiro capítulo revelamos que os blastosporos de M. rileyi expressam mais genes relacionados à virulência contra S. frugiperda do que M. anisopliae. Em contraste, os conídios de ambos os fungos expressam mais fatores de estresse oxidativo do que os blastosporos. Esses resultados destacam que os blastosporos usam um mecanismo de virulência diferente dos conídios, o que pode ser explorado em novas estratégias de controle biológico. Por fim, no quarto capítulo investigamos a plasticidade fenotípica de blastosporos de M. anisopliae entre diferentes espécies deinsetos. Determinamos que os blastosporos de M. anisopliae são altamente virulentos para Tenebrio molitor, e a porcentagem de formação de apressórios nas asas membranosas deste inseto foi três vezes maior do que nas asas dos outros insetos. Nós demonstramos uma clara diferença no padrão de expressão gênica durante o processo infectivo em Gryllus assimillis, Spodoptera frugiperda, Apis mellifera, e Tenebrio molitor. Isso significa que o transcriptoma e a virulência de M. anisopliae mudam consideravelmente de acordo com o inseto, com diferença significativa para G. assimillis. Tais diferenças estão associadas à expressão de enzimas como proteases, cutinases, lipases e peptidases, que podem estar relacionadas à degradação de compostos específicos da asa de cada inseto; hidrofobinas e destruxinas que estão associadas à virulência e metabolismo secundário. Os perfis de expressão gênica de propágulos fúngicos durante a penetração em diferentes asas de insetos foram caracterizados com o objetivo de aumentar nossa compreensão do processo fúngico de patogenicidade e virulência de M. anisopliae a insetos. Os resultados aqui obtidos podem potencialmente ajudar a encontrar genes candidatos cuja manipulação pode facilitar a descoberta de agentes de controle biológico mais eficazes
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2023
- Data da defesa: 28.09.2023
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
GOTTI, Isabella Alice. Virulence of Metarhizium anisopliae and Metarhizium rileyi propagules: molecular investigation during infection on different insect hosts. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-11122023-162131/. Acesso em: 30 abr. 2024. -
APA
Gotti, I. A. (2023). Virulence of Metarhizium anisopliae and Metarhizium rileyi propagules: molecular investigation during infection on different insect hosts (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-11122023-162131/ -
NLM
Gotti IA. Virulence of Metarhizium anisopliae and Metarhizium rileyi propagules: molecular investigation during infection on different insect hosts [Internet]. 2023 ;[citado 2024 abr. 30 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-11122023-162131/ -
Vancouver
Gotti IA. Virulence of Metarhizium anisopliae and Metarhizium rileyi propagules: molecular investigation during infection on different insect hosts [Internet]. 2023 ;[citado 2024 abr. 30 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-11122023-162131/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.11.2023.tde-11122023-162131 (Fonte: oaDOI API)
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