RESUMO
Piper tuberculatum is an exotic Piper from the Amazon region that shows resistance to infection by Fusarium solani f. sp. piperis, causal agent of Fusarium disease in black pepper (Piper nigrum L.). In this work we aimed to study the interaction between P. tuberculatum and F. solani f. sp. piperis at a molecular level, using suppression subtractive hybridization to identify genes potentially related to Fusarium disease resistance. Comparative sequence analysis confirmed that clones isolated here show a high identity with genes coding for proteins that have a known role in plant defense response mechanisms, such as peroxidase, hydroxyproline-rich glycoprotein and CBL-interacting protein kinase. The present study constitutes the first effort to understand the molecular basis of this plant-pathogen interaction, identifying genes which may be used in the future genetic improvement of black pepper.
Assuntos
Fusarium , Hibridização de Ácido Nucleico/métodos , Piper/genética , Doenças das Plantas/genética , Doenças das Plantas/microbiologia , Sequência de Bases , Glicoproteínas/metabolismo , Peroxidase/metabolismo , Piper/enzimologia , Proteínas Quinases/metabolismo , Retroelementos/genética , Análise de Sequência de DNARESUMO
O Estado do Pará é o principal produtor brasileiro de pimenta-do-reino (Piper nigrum Link), entretanto a sua produção tem sido bastante afetada pela doença conhecida como fusariose. O Fusarium solani f. sp. piperis é o agente causador desta doença que afeta o sistema radicular da planta, causando o apodrecimento das raízes e a queda das folhas levando à morte da planta. Algumas piperáceas nativas da região amazônica, entre elas a espécie Piper tuberculatum Jacq., têm se mostrado resistentes à infecção pelo F. solani f. sp. piperis, e desta forma têm sido utilizadas em estudos de interação planta-patógeno. Neste trabalho foram avaliadas cinco condições de extração de proteínas com o objetivo de selecionar tampões adequados para a extração de proteínas totais de folhas e raízes de P. tuberculatum. Os tampões utilizados para a extração de proteínas de raízes e folhas foram: tampão salino, tampão sacarose, tampão glicerol, tampão uréia e tampão fosfato de sódio. As análises quantitativas mostraram que os tampões sacarose, glicerol e uréia foram mais eficientes na extração de proteínas de folhas e raízes. Análises de SDS-PAGE mostraram padrões diferenciados de bandas em extratos protéicos de folhas e raízes obtidos com os diferentes tampões. Os resultados obtidos neste trabalho contribuem para a identificação de tampões de extração adequados para a obtenção de amostras de proteínas totais em estudos de interação P. tuberculatum - F. solani f. sp. piperis.
The Pará State is the principal Brazilian producer of black pepper (Piper nigrum Link), however, the spices production has been damaged by the Fusarium disease. The Fusarium solani f. sp. piperis, causal agent of this disease which attacks the plant root system promoting the root rot, leaves fall and plant death. Piperaceae plants endemic of Amazon region and resistant to F. solani f. sp. piperis infection, such as Piper tuberculatum Jacq., which has been studied in order to understand this host-pathogen interaction. In this work were evaluated five conditions for total protein extraction aiming to select suitable buffers for extraction of total proteins from P. tuberculatum leaves and roots. The conditions used to roots and leaves protein extractions were salt buffer, sucrose buffer, glycerol buffer, urea buffer and sodium phosphate buffer. Quantitative analysis showed that sucrose, glycerol and urea buffers were more efficient for leaves and roots protein extractions. SDS-PAGE analysis showed distinct band patterns in leaves and roots protein extracts obtained with different buffers. Our results could support the selection of extraction buffers for proteomics analysis in P. tuberculatum - F. solani f sp. piperis interaction studies.
