Análise de transcriptomas de mosca-branca (Bemisia tabaci) e diversidade genética em cloroplasto de mandiocas (Manihot esculenta) infectadas com vírus

• Main Author: De Marchi, Bruno Rossitto [UNESP]
• Other Authors: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
• Language: English
• Published: Universidade Estadual Paulista (UNESP) 2018
• Subjects: Cassava mosaic virus; Cassava brown streak virus; mitocôndria; GroEL; New world; mitochondrial
• Online Access: http://hdl.handle.net/11449/154822

Submitted by Bruno Rossitto de Marchi ([e-mail]) on 2018-08-08T18:14:08Z No. of bitstreams: 1 Bruno De Marchi Tese Definitivo.pdf: 5408910 bytes, checksum: 6c7b13538e592fdcfc85ae1e3eb12212 (MD5) === Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null ([e-mail]) on 2018-08-08T18:50:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 de marchi_ br_dr_botfca.pdf: 5386545 bytes, checksum: 8a0580cd031695c504bc6270ee8317c9 (MD5) === Made available in DSpace on 2018-08-08T18:50:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 de marchi_ br_dr_botfca.pdf: 5386545 bytes, checksum: 8a0580cd031695c504bc6270ee8317c9 (MD5) Previous issue date: 2018-07-31 === Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) === A mosca-branca, Bemisia tabaci (Gennadius) é uma praga de distribuição global que afeta centenas de diferentes plantas hospedeiras incluindo grandes culturas, olerícolas e ornamentais. B. tabaci causa danos principalmente através da transmissão de vírus de plantas como os begomovirus, crinivirus, ipomovirus, torradovirus e carlavirus. Atualmente, B. tabaci é considerada um complexo de pelo menos 40 espécies crípticas que apresentam diversidade genética, biológica e diferentes composições de bactérias endossimbiontes facultativas. No Brasil, tanto espécies nativas quanto exóticas de mosca-branca são encontradas e ainda há uma escassez de dados genômicos destas populações e das bactérias endossimbiontes. Na África Oriental, altas populações de moscas-brancas estão disseminando diferentes vírus de plantas que causam epidemias na cultura da mandioca (Manihot esculenta) e com perdas na produtividade. A principal forma de manejo desses vírus na África é através da utilização de variedades tolerantes. Portanto, é essencial a identificação de novos genes de resistência para o desenvolvimento de variedades e um manejo eficiente das doenças. O sequenciamento de transcriptomas é uma ferramenta que possibilita uma análise genômica da mosca-branca, dos vírus transmitidos por ela, das bactérias endossimbiontes e das plantas hospedeiras dessa praga. Portanto, os dados genômicos obtidos dão suporte para o desenvolvimento de novas técnicas que podem se tornar futuras alternativas de controle de mosca-branca e dos vírus associados. No Capítulo 1, dados de transcriptomas foram obtidos das diferentes espécies de B. tabaci encontradas no Brasil, tendo sido possível a obtenção de genomas mitocondriais completos de espécies exóticas e nativas de mosca-branca, além de genomas parciais do endossimbionte facultativo Hamiltonella. A análise filogenética revelou que as diferenças genéticas presentes no gene mtCOI entre as espécies nativas e as espécies exóticas se estendem ao genoma mitocondrial e ao endossimbionte facultativo Hamiltonella. Além disso, foi possível verificar uma deleção de aminoácidos somente no gene GroEL de Hamiltonella que está presente em populações de moscas-brancas nativas. Esse gene é conhecido por estar associado a transmissão de vírus de plantas. No Capítulo 2, foram sequenciados transcriptomas de plantas de mandioca naturalmente infectadas com vírus coletadas no campo em diferentes países da África. A partir desses dados, foi avaliada a diversidade de genes do cloroplasto e a relação com diferentes espécies de vírus. Há uma baixa diversidade dentre as cultivares de mandioca atualmente plantadas na África e não foi possível verificar nenhuma relação entre os genes de cloroplastos avaliados e as espécies de vírus detectadas ocorrendo naturalmente no campo. Os dados obtidos reforçam a necessidade da introdução de novos materiais genéticos para aumentar a diversidade genética das cultivares de mandioca plantadas nesses países, a fim de melhorar as alternativas de manejo das epidemias de vírus. === The whitefly, Bemisia tabaci (Gennadius) is a global pest that affects hundreds of different plant hosts including vegetable, fiber and ornamental crops. B. tabaci causes damage mainly by the transmission of plant viruses such as begomoviruses, criniviruses, ipomoviruses, torradoviruses, and carlaviruses. Currently, B. tabaci is known as a complex of at least 40 putative cryptic species that shows genetic and biological diversity and a different composition of bacterial facultative endosymbionts. In Brazil, both exotic and indigenous species of whiteflies are found and there is still a lack of genomic data available among these populations and also their bacterial endosymbionts. In East Africa, high populations of whiteflies are transmitting different plant viruses that are causing epidemics in cassava crops (Manihot esculenta) and leading to great yield losses. Currently, the management of these viral diseases in Africa is carried out mainly by growing cassava tolerant varieties. Therefore, is essential to identify new target genes for the development of new varieties for an efficient management of viral diseases. Transcriptome sequencing is a tool that allows a genomic analysis of the whitefly, whitefly-transmitted viruses, bacterial endosymbionts and plant hosts. Therefore, the genomic data obtained gives support for the development of new technics that might aid for future management alternatives of whiteflies and their associated viruses. In Chapter 1, transcriptome data were obtained from different B. tabaci species found in Brazil which allowed to obtain complete mitochondrial genomes from different whitefly species and draft genomes of the facultative endosymbiont Hamiltonella. The phylogenetic analysis revealed that the genetic differences among exotic and native populations present in the mtCOI gene extends to the mitochondrial genome and to the facultative endosymbiont Hamiltonella. In addition, it was verified an amino acid deletion in the GroEL gene from Hamiltonella present only in native populations of whiteflies. This gene is known to be associated with the transmission of plant viruses. In Chapter 2, transcriptome data were obtained from virus-infected cassava plants collected in the field in different African countries. The data allowed to evaluate the diversity of chloroplast genes and their relationship with different virus species. The data revealed a low genetic diversity among cassava currently grow in East Africa. In addition, there was no direct relationship between the evaluated chloroplast genes and the virus species detected. The obtained data reinforce the need of introduction of new genetic accession to increase the genetic diversity of the currently grown cassava in Africa in order to improve the alternatives of management of viral diseases. === CNPq 131324/2015-5 === CNPq 200826/2015-8