Subprojetos
Subprojeto 1 - Interações geminivírus-hospedeiro
A pesquisa do Subprojeto 1 visa entender como os begomovírus (família Geminiviridae) manipulam a maquinaria celular básica do hospedeiro para seu benefício e suprimem as defesas do hospedeiro para infectar plantas com sucesso. Nossas descobertas podem revolucionar a agricultura ao desvendar a rede de interação proteína-proteína entre o hospedeiro e o begomovírus, explicando como o vírus, com sua capacidade mínima de codificação, se adapta ao hospedeiro para replicação, movimento intra e intercelular, encapsidação e transmissão do genoma viral. Também estamos investigando os mecanismos por trás dos quais as plantas percebem o vírus e desenvolvem estratégias de defesa contra a infecção. Esse entendimento das interações compatíveis e incompatíveis entre os begomovírus e seus hospedeiros pode levar ao desenvolvimento de culturas com maior resistência à infecção viral, promovendo um futuro agrícola mais resiliente.
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Elizabeth Pacheco Batista Fontes |
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Gilberto Sachetto Martins |
UFRJ
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Joao Paulo Batista Machado
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Maximiller Dal-Bianco
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Subprojeto 2 - Resistência contra vírus (RNA e DNA)
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Francisco José Lima Aragão |
Embrapa_Cenargen
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Glaucia Barbosa Cabral |
Embrapa_Cenargen
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Lídia Nascimento Queiroz
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Embrapa_Cenargen
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Leonardo Silva Boiteux
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Embrapa_Cenargen
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Maria Esther Boiteux
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Embrapa_Cenargen
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Subprojeto 3 - Metagenomics, novos vírus e evolução (RNA e DNA)
O subprojeto 3 tem como foco a compreensão da ecologia dos vírus em ambientes naturais e agrícolas, e na forma como os vírus evoluem nestes ambientes contrastantes. As plantas interagem constantemente com microorganismos, incluindo vírus. No ambiente natural (pouca ou nenhuma intervenção humana) os vírus muitas vezes estabelecem infecções latentes, enquanto geralmente causam doenças graves em culturas agrícolas. Além disso, as plantas não cultivadas servem como reservatório natural de vírus que podem ser transferidos para as plantas cultivadas (spillover, ou transbordamento), levando ao surgimento de novos patógenos virais nas culturas. Neste subprojeto, o viroma de plantas cultivadas e não cultivadas será estudado em profundidade utilizando sequenciamento de alto rendimento. Após a etapa de descoberta dos vírus, serão caracterizados aqueles com maior prevalência, potencial de dano mais significativo, bem como vírus desconhecidos, incluindo análise de patogenicidade com produção de clones infecciosos. Este subprojeto fornecerá informações fundamentais para o manejo sustentável das culturas agrícolas, contribuindo para a segurança alimentar e a preservação ambiental.
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Francisco Murilo Zerbini |
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Alice Kazuto Inoue Nagata |
Embrapa_Hortaliças
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Erich Yukio Tempel Nakasu
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Embrapa_Hortaliças
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Simone Graça Ribeiro
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Embrapa_Cenargen
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Maristerra Rodrigues Lemes
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INPA_ Amazonia
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Cristiano C. Lacorte
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Embrapa_Cenargen
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Alessandra Jesus Boari
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Embrapa_Amazônia Oriental
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Rosana Blawid
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UFRPE
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Fernando Lucas Melo
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Onsite Genomics
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Subprojeto 4 - Regulação epigenética / infecção viral (DNA e RNA)
O Subprojeto 4 foca no entendimento dos mecanismos epigenéticos ativados durante a infecção por vírus em plantas e como a interação vírus-planta pode modular a regulação da expressão gênica. Por meio de abordagens epigenômicas, este projeto visa identificar e caracterizar diferentes atores envolvidos na modulação epigenética durante a infecção por vírus de DNA ou RNA. Adicionalmente, mapeará as principais regiões cis-regulatórias que podem controlar as vias de defesa das plantas contra a infecção viral. Este subprojeto formará a base para o design de plantas modernas inteligentes contra vírus através da manipulação epigenética.
| Nome | Instituição |
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Pedro Augusto Braga dos Reis |
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Regis Lopes Corrêa |
UFRJ
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Subprojeto 5 - Nanotecnologia: proteínas virais e RNAi
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Anésia Aparecida dos Santos |
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Tiago Antônio de Oliveira Mendes |
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Mariana da Costa Novo Pimenta Brandão |
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Sérgio Luis de Abreu Mello
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Márcio Santos Rocha
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Subprojeto 6 - Interações Vírus-Insetos
A pesquisa do Subprojeto 6 tem como objetivo entender como os vírus transmitidos pela mosca-branca (Bemisia tabaci), em especial os begomovírus em tomateiro e feijoeiro e uma espécie de carlavírus em feijoeiro, interagem com o inseto vetor. A investigação abrange aspectos como a transmissão dos vírus (incluindo tempo de aquisição, retenção e inoculação do vírus pelo inseto,), a resposta imune do vetor à aquisição destes vírus e os efeitos dos vírus no ciclo de vida do vetor, incluindo reprodução, longevidade, desenvolvimento e eficiência de transmissão em infecções mistas. Aspectos relacionados à biologia dos vírus, como replicação, localização no vetor e transmissões verticais e horizontais também serão estudados. O entendimento dessas interações pode levar ao desenvolvimento de estratégias de controle mais eficientes e sustentáveis, buscando oportunidades de interromper ou reduzir a eficiência da interação entre os vírus e seu vetor.
| Nome | Instituição |
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Patricia Valle Pinheiro |
Embrapa_Arroz-Feijão
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Mônica Alves de Macedo |
IFB
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Subprojeto 7 - Novas estratégias para controle de doenças
Este subprojeto tem como objetivo explorar a diversidade de vírus que infectam fungos e bactérias fitopatogênicos, além de caracterizar os processos biológicos, genéticos e moleculares envolvidos nessas interações. Nosso foco é aprofundar o conhecimento sobre como os vírus interagem com seus hospedeiros fitopatogênicos, com o intuito de esclarecer os mecanismos biológicos e moleculares que regem essas relações. Esses insights são essenciais para o desenvolvimento de novas estratégias de manejo de doenças. O objetivo final é transferir esse conhecimento para o setor empresarial, utilizando as descobertas sobre a ecologia desses vírus e suas interações para criar um biocontrolador eficaz contra fitopatógenos, como Ralstonia spp., causador da murcha bacteriana. A proposta visa oferecer uma solução sustentável e específica para o controle de doenças em plantas, beneficiando a agricultura e reduzindo a dependência de produtos químicos.
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Poliane Alfenas Zerbini |
Subprojeto 8 - Interações Bactéria-Plantas: Estratégias biotecnológicas para a obtenção de resistência
O objetivo do Subprojeto 8 é desenvolver novas ferramentas de controle da mancha bacteriana do tomateiro por meio do knockdown e knockout de genes relacionados à suscetibilidade (genes S) e superexpressão de genes envolvidos na defesa de plantas. Para o knockdown e knockout de genes S, será feita a prospecção de genes S mais expressos durante a interação entre X. euvesicatoria pv. perforans e plantas suscetíveis de S. lycopersicum cv. Santa Cruz por meio de análises proteômicas e RT-qPCR. Potenciais genes S com expressão aumentada serão selecionados como candidatos para o knockdown via Oligonuceotídeos Antissenso (ASO) e knockout por meio de CRISPR/Cas9. Além disso, um gene de defesa que codifica para endoquitinase de Brassica oleracea, analisado anteriormente, será superexpresso em S. lycopersicum cv. MicroTom para avaliar a resistência da planta contra X. euvesicatoria pv. perforans , uma vez que este gene conferiu resistência contra Xanthomonas em Arabidopsis thaliana. Espera-se com este subprojeto gerar soluções biotecnológicas para o controle e manejo sustentável dos fitopatógenos causadores da Mancha Bacteriana do Tomateiro (MBT).
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Angela Mehta dos Reis |
Embrapa_Cenargen
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Maurício Rossato |
UnB
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Marisa Alvares da Silva Velloso Ferreira |
UnB
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Suzete Aparecida Lanza Destéfano
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Unicamp
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Ítalo Moraes Rocha Guedes |
Embrapa_Hortaliças
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Fábio César Sousa Nogueira |
UFRJ
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Alice Maria Quezado Duval |
Embrapa_Hortaliças
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Subprojeto 9 -Interações Bactéria-Plantas: Prospecção de espécies e variabilidade genética
O plantio de tomate, uma das hortaliças mais economicamente importantes do Brasil, é de comum ocorrência entre os produtores em razão de sua adaptabilidade e rentabilidade. Entretanto, a cultura, tanto do segmento para mesa como para o processamento industrial, é frequentemente afetada por patógenos, como as bactérias do gênero Xanthomonas causadoras da Mancha Bacteriana do Tomateiro (MBT): Xanthomonas vesicatoria (XV), Xanthomonas euvesicatoria pv. euvesicatoria (XE), Xanthomonas euvesicatoria pv. perforans (XP) e Xanthomonas hortorum pv. gardneri (XG). A doença é de fácil disseminação e reduz a produtividade pela redução da área fotossintética em função dos sintomas foliares e em frutos. Caracterizar esses organismos e acompanhar a sua variabilidade ao longo dos anos pode ajudar a compreender sua evolução nos diferentes segmentos produtivos. Para tanto, este estudo busca identificar as espécies associadas a ocorrências recentes (2023-2024) em mudas comerciais de tomate para processamento industrial. Serão analisados isolados pertencentes à coleção de trabalho do Laboratório de Fitopatologia da Embrapa Hortaliças, Brasília, DF. O DNA bacteriano será extraído e a diferenciação no nível de espécie será realizada a partir do protocolo de PCR Multiplex. Para a detecção da presença do gene avrBs2 serão desenhados iniciadores específicos e, para traçar a dinâmica populacional e a variabilidade intra-específica, a técnica de BOX-PCR será utilizada. Esses isolados poderão ser utilizados para a identificação de plantas e genótipos resistentes contribuindo assim para os programas de melhoramento do tomateiro.
| Nome | Instituição |
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Alice Maria Quezado Duval |
Embrapa_Hortaliças
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Angela Mehta dos Reis |
Embrapa_Cenargen
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Maurício Rossato |
UnB
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Marisa Alvares da Silva Velloso Ferreira |
UnB
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Subprojeto 10 - Interações Fungos-Planta: genômica, siRNA, mutantes
Colletotrichum lindemuthianum, o agente causal da antracnose do feijão-comum, é um excelente modelo para patógenos hemibiotróficos, que, no entanto, apresenta grande variabilidade genética, impedindo a obtenção de resistência durável. Mais de duzentas raças desse patógeno já foram caracterizadas no Brasil. Nós fomos os primeiros a sequenciar o genoma de C. lindemuthianum em 2017 e descrevemos o arsenal de proteínas efetoras putativas em 2019. Foi demonstrado no fitopatógeno Botrytis cinerea que pequenos RNAs também podem atuar como efetores e que retrotransposons codificam pequenos RNAs trans-espécie, sendo considerados fatores de patogenicidade. No entanto, não há informações até o momento sobre a relação dos pequenos RNAs com patogenicidade em C. lindemuthianum. Nós descrevemos o sistema de RNA de interferência em C. lindemuthianum e demonstramos o seu funcionamento em 2019. Por causa disso, neste projeto nós pretendemos identificar e analisar funcionalmente os pequenos RNAs produzidos por C. lindemuthianum em cada fase da associação com o feijão-comum por meio de sequenciamento. Iremos isolar mutantes com deleção das sequências relacionadas aos pequenos RNAs mais expressos durante a interação C. lindemuthianum-feijoeiro e determinar se os pequenos RNAs são codificados por retrotransposons. Pretendemos também caracterizar os genes relacionados ao ciclo sexual presentes no genoma de isolados de diferentes raças de C. lindemuthianum. Demonstraremos que, embora o ciclo sexual não seja frequentemente observado no campo, C. lindemuthianum possui potencial genético para realizá-lo. Este importante mecanismo para a geração de recombinantes também deve ser responsável pelo surgimento de novas raças. Este trabalho fornecerá informações que ajudarão no desenvolvimento de novas estratégias de melhoramento de feijão-comum para obter plantas com resistência durável.
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Marisa Vieira de Queiroz |
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Denise Mara Soares Bazzolli |
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Maria Cristina R. Silva
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EPAER_SC
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Elaine Aparecida de Souza
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UFLA
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Pabline Marinho Vieira
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IFB
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Subprojeto 11 - Interações Fungos-Plantas
A pesquisa do Subprojeto 11 busca identificar e caracterizar alvos para a resistência durável as ferrugens da soja e do café, doenças causadas pelos fungos biotróficos Phakopsora pachyrhizi e Hemileia vastatrix, respectivamente. Isso será realizado através da análise das moléculas efetoras secretadas pelos fungos e da clonagem de candidatos a genes de resistência. As descobertas realizadas poderão auxiliar na compreensão dos mecanismos de relacionados a patogênese e interação fungo-planta de ambos os patógenos. Serão utilizados isolados fúngicos de campos de produção e multiplicados em laboratório. Os secretomas e genes candidatos codificadores de moléculas efetoras serão analisados in sílico, isso permitirá a caracterização dos isolados. Após caracterização de parte das moléculas secretadas pelos fungos será possível identificar e também caracterizar candidatos a genes resistência em diferentes genótipos dos hospedeiros, em especial na soja. A fim de comprovarmos a ação dos efetores e a habilidade de promoção da resistência pelos genes candidatos nos propomos também a desenvolver o método de transformação de P. pachyrhizi e de soja Glycine max. As descobertas poderão ser utilizadas nos programas de melhoramento genético em soja visando resistência ao patógeno P. pachyrhizi e, portanto, aplicadas diretamente na agricultura brasileira.
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Sérgio Brommonschenkel |
Subprojeto 12 - Interações Insetos-Planta
O grupo de pesquisa envolvido no subprojeto 12 tem como objetivos principais o estudo dos mecanismos de defesa das plantas contra o ataque de insetos pragas, visando ao desenvolvimento de estratégias e tecnologias de controle. Nosso grupo é formado por pesquisadores da UFV, Embrapa Gado de Leite, UFSJ e ESALQ/USP, e tem avaliado os mecanismos moleculares de resistência ao ataque de pragas em genótipos de soja e em plantas forrageiras, determinando as respostas fisiológicas e cascatas regulatórias. Para controle de insetos mastigadores, estamos avaliando duas estratégias baseadas em inibidores de protease tri-peptídicos e flavonoides metilados, que serão implementadas como biopesticidas e em plantas geneticamente modificadas. Para insetos sugadores, estamos avaliando o papel da espuma na resistência da ninfa de Mahanarva spectabilis, além de determinar a constituição molecular de toxinas produzidas pelo inseto adulto, objetivando estratégias de controle e seleção acelerada de genótipos de forrageiras resistentes. Essas tecnologias irão contribuir para o aumento da produtividade, sustentabilidade ambiental, segurança alimentar e melhoramento genético de cultivares.
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Maria Goreti de Almeida Oliveira
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Humberto Josué Oliveira Ramos |
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Wellington Garcia Campos
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UFSJ
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Alexandre Machado Aud
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Embrapa_Gado-Leite
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André Luiz Lourenção
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ESALQ/USP |
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Jorge Fernando Pereira
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Embrapa_Gado-Leite
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Liliane Evangelista Visôtto
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Eliseu José Guedes Pereira
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Subprojeto 13 - Divulgação do INCT e Ciência
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Joao Paulo Viana Leite |
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Raphael Souza Vasconcellos |