Aitana Ares1,2, Joana Costa1,2, Daniela Figueira1,2 Eva Garcia1,2, Marta Tacão3
Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa), o agente causal do cancro bacteriano da actinídea, foi detetado pela primeira vez no noroeste de Portugal há onze anos. Até à data, tinham sido descritas mundialmente cinco populações de Psa, sendo a população de Psa3 a responsável pelo surto na Europa de 2008. Desde então, a Psa tornou-se uma ameaça global para a fileira do kiwi. Em Portugal, apesar da sua importância económica, a informação sobre a caracterização genética das populações de Psa é limitada ou não está disponível em bases de dados públicas. Neste estudo, comparamos o genoma draft de seis isolados de Psa (Psa KW) obtidos de folhas sintomáticas de Actinidia chinensis cv. deliciosa em pomares portugueses para estimar os genes que constituem o genoma partilhado, o genoma acessório e o pangenoma. O genoma de Psa de estirpes isoladas de diferentes áreas geográficas estão disponíveis em bases de dados públicas mas, tanto quanto sabemos, só existe um draft genome de uma estirpe portuguesa, a CRA-FRU 14.08 isolado em 2010 no primeiro surto de Psa em Portugal. O genoma desta e de outras estirpes representativas das cinco populações de Psa foram utilizados para as análises de genómica comparada. Estas análises revelaram importantes diferenças entre as estirpes de Psa KW e entre estas e o primeiro isolado português CRA-FRU. Ferramentas de predição de ilhas genómicas permitiram antever a ocorrência de uma ilha de patogenicidade em duas estirpes e ilhas de resistência em quatro. No isolado Psa KW83 não foi prevista a ocorrência de nenhuma das classes de ilhas testadas, tendo esta estirpe sido isolada da mesma planta sintomática que um dos isolados com uma ilha de patogenicidade confirmando a coexistência de estirpes com reportório de virulência diferente previamente descrita por outros autores. Estes resultados refletem uma clara diversidade intraespecífica nos isolados portugueses e um mecanismo de evolução e adaptação do genoma subjacente. Em paralelo, foram identificadas diferenças relativamente à predição de fatores de virulência estando os isolados de Psa KW estreitamente relacionados com a estirpe neozelandesa ICMP18884 (análise SIMPER com uma semelhança do 98,70%). Análises filogenéticas com base na distância BLAST e análises de polimorfismos de nucleotídeos únicos (SNPs) revelaram a existência de um grupo que partilha a uma única linhagem genética englobando as estirpes italianas do surto de 2008, as portuguesas, chilenas, neozelandesas e chinesas. Análises posteriores revelaram a ocorrência de eventos de recombinação (p < 0,05) evidenciando a existência de mecanismos evolutivos geradores de novidades genéticas que dependendo do contexto evolutivo serão selecionadas contribuindo para a diversificação das populações, com potencial impacto na sua persistência e virulência. Os nossos resultados demonstram a coexistência de estirpes com uma origem comum que com a ocorrência de eventos de co-evolução. Estes dados irão contribuir e serão de grande importância para futuros estudos epidemiológicos e evolutivos.
Palavras-chave: cancro bacteriano do kiwi, diversidade genética, genómica comparativa, EDGAR, filogenómica
Financiamento: Trabalho realizado no âmbito da Ação 1.1 Grupos Operacionais “I9K – InovKiwi – Desenvolvimento de estratégias que visem a sustentabilidade da fileira do kiwi através da criação de um produto de valor acrescentado” promovida pelo PDR2020 e co-financiada pelo FEADER, no âmbito do Portugal 2020. Aitana Ares agradece o financiamento do Projecto CULTIVAR (CENTRO-01-0145-FEDER-000020), co-financiado por o Programa Operacional Regional Centro 2020, Portugal 2020, e a União Europeia, através do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER).
Desenvolvimento de estratégias que visem a sustentabilidade da fileira do kiwi através da criação de um produto de valor acrescentado
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